fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/kthread.h>
  61 #include <linux/blkdev.h>
  62 #include <linux/bvec.h>
  63 #include <linux/net.h>
  64 #include <net/sock.h>
  65 #include <net/af_unix.h>
  66 #include <net/scm.h>
  67 #include <linux/anon_inodes.h>
  68 #include <linux/sched/mm.h>
  69 #include <linux/uaccess.h>
  70 #include <linux/nospec.h>
  71 #include <linux/sizes.h>
  72 #include <linux/hugetlb.h>
  73 #include <linux/highmem.h>
  74 #include <linux/namei.h>
  75 #include <linux/fsnotify.h>
  76 #include <linux/fadvise.h>
  77 #include <linux/eventpoll.h>
  78 #include <linux/fs_struct.h>
  79 #include <linux/splice.h>
  80 #include <linux/task_work.h>
  81 #include <linux/pagemap.h>
  82 #include <linux/io_uring.h>
  83 #include <linux/blk-cgroup.h>
  84
  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
  96 /*
  97  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  98  */
  99 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
 100 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
 101 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 102 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 103 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 104                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 105
 106 struct io_uring {
 107         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 108         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 109 };
 110
 111 /*
 112  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 113  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 114  *
 115  * The offsets to the member fields are published through struct
 116  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 117  */
 118 struct io_rings {
 119         /*
 120          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 121          * masked to get valid indices.
 122          *
 123          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 124          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 125          * cq ring.
 126          */
 127         struct io_uring         sq, cq;
 128         /*
 129          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 130          * ring_entries - 1)
 131          */
 132         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 133         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 134         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 135         /*
 136          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 137          * invalid index stored in array
 138          *
 139          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 140          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 141          * cached value).
 142          *
 143          * After a new SQ head value was read by the application this
 144          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 145          * the new SQ head (and possibly more).
 146          */
 147         u32                     sq_dropped;
 148         /*
 149          * Runtime SQ flags
 150          *
 151          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 152          * application.
 153          *
 154          * The application needs a full memory barrier before checking
 155          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 156          */
 157         u32                     sq_flags;
 158         /*
 159          * Runtime CQ flags
 160          *
 161          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 162          * kernel.
 163          */
 164         u32                     cq_flags;
 165         /*
 166          * Number of completion events lost because the queue was full;
 167          * this should be avoided by the application by making sure
 168          * there are not more requests pending than there is space in
 169          * the completion queue.
 170          *
 171          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 172          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 173          * cached value).
 174          *
 175          * As completion events come in out of order this counter is not
 176          * ordered with any other data.
 177          */
 178         u32                     cq_overflow;
 179         /*
 180          * Ring buffer of completion events.
 181          *
 182          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 183          * produced, so the application is allowed to modify pending
 184          * entries.
 185          */
 186         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 187 };
 188
 189 struct io_mapped_ubuf {
 190         u64             ubuf;
 191         size_t          len;
 192         struct          bio_vec *bvec;
 193         unsigned int    nr_bvecs;
 194         unsigned long   acct_pages;
 195 };
 196
 197 struct fixed_file_table {
 198         struct file             **files;
 199 };
 200
 201 struct fixed_file_ref_node {
 202         struct percpu_ref               refs;
 203         struct list_head                node;
 204         struct list_head                file_list;
 205         struct fixed_file_data          *file_data;
 206         struct llist_node               llist;
 207 };
 208
 209 struct fixed_file_data {
 210         struct fixed_file_table         *table;
 211         struct io_ring_ctx              *ctx;
 212
 213         struct fixed_file_ref_node      *node;
 214         struct percpu_ref               refs;
 215         struct completion               done;
 216         struct list_head                ref_list;
 217         spinlock_t                      lock;
 218 };
 219
 220 struct io_buffer {
 221         struct list_head list;
 222         __u64 addr;
 223         __s32 len;
 224         __u16 bid;
 225 };
 226
 227 struct io_restriction {
 228         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 229         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 230         u8 sqe_flags_allowed;
 231         u8 sqe_flags_required;
 232         bool registered;
 233 };
 234
 235 struct io_sq_data {
 236         refcount_t              refs;
 237         struct mutex            lock;
 238
 239         /* ctx's that are using this sqd */
 240         struct list_head        ctx_list;
 241         struct list_head        ctx_new_list;
 242         struct mutex            ctx_lock;
 243
 244         struct task_struct      *thread;
 245         struct wait_queue_head  wait;
 246 };
 247
 248 struct io_ring_ctx {
 249         struct {
 250                 struct percpu_ref       refs;
 251         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 252
 253         struct {
 254                 unsigned int            flags;
 255                 unsigned int            compat: 1;
 256                 unsigned int            limit_mem: 1;
 257                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 258                 unsigned int            drain_next: 1;
 259                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 260                 unsigned int            restricted: 1;
 261
 262                 /*
 263                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 264                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 265                  *
 266                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 267                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 268                  * the queue when needed.
 269                  *
 270                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 271                  * array.
 272                  */
 273                 u32                     *sq_array;
 274                 unsigned                cached_sq_head;
 275                 unsigned                sq_entries;
 276                 unsigned                sq_mask;
 277                 unsigned                sq_thread_idle;
 278                 unsigned                cached_sq_dropped;
 279                 atomic_t                cached_cq_overflow;
 280                 unsigned long           sq_check_overflow;
 281
 282                 struct list_head        defer_list;
 283                 struct list_head        timeout_list;
 284                 struct list_head        cq_overflow_list;
 285
 286                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
 287                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 288         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 289
 290         struct io_rings *rings;
 291
 292         /* IO offload */
 293         struct io_wq            *io_wq;
 294
 295         /*
 296          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
 297          * have access to the ->files
 298          */
 299         struct task_struct      *sqo_task;
 300
 301         /* Only used for accounting purposes */
 302         struct mm_struct        *mm_account;
 303
 304 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 305         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
 306 #endif
 307
 308         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 309
 310         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 311         struct wait_queue_entry sqo_wait_entry;
 312         struct list_head        sqd_list;
 313
 314         /*
 315          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 316          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 317          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 318          */
 319         struct fixed_file_data  *file_data;
 320         unsigned                nr_user_files;
 321
 322         /* if used, fixed mapped user buffers */
 323         unsigned                nr_user_bufs;
 324         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 325
 326         struct user_struct      *user;
 327
 328         const struct cred       *creds;
 329
 330         struct completion       ref_comp;
 331         struct completion       sq_thread_comp;
 332
 333         /* if all else fails... */
 334         struct io_kiocb         *fallback_req;
 335
 336 #if defined(CONFIG_UNIX)
 337         struct socket           *ring_sock;
 338 #endif
 339
 340         struct idr              io_buffer_idr;
 341
 342         struct idr              personality_idr;
 343
 344         struct {
 345                 unsigned                cached_cq_tail;
 346                 unsigned                cq_entries;
 347                 unsigned                cq_mask;
 348                 atomic_t                cq_timeouts;
 349                 unsigned long           cq_check_overflow;
 350                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 351                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 352                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 353         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 354
 355         struct {
 356                 struct mutex            uring_lock;
 357                 wait_queue_head_t       wait;
 358         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 359
 360         struct {
 361                 spinlock_t              completion_lock;
 362
 363                 /*
 364                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 365                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 366                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 367                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 368                  */
 369                 struct list_head        iopoll_list;
 370                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 371                 unsigned                cancel_hash_bits;
 372                 bool                    poll_multi_file;
 373
 374                 spinlock_t              inflight_lock;
 375                 struct list_head        inflight_list;
 376         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 377
 378         struct delayed_work             file_put_work;
 379         struct llist_head               file_put_llist;
 380
 381         struct work_struct              exit_work;
 382         struct io_restriction           restrictions;
 383 };
 384
 385 /*
 386  * First field must be the file pointer in all the
 387  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 388  */
 389 struct io_poll_iocb {
 390         struct file                     *file;
 391         union {
 392                 struct wait_queue_head  *head;
 393                 u64                     addr;
 394         };
 395         __poll_t                        events;
 396         bool                            done;
 397         bool                            canceled;
 398         struct wait_queue_entry         wait;
 399 };
 400
 401 struct io_close {
 402         struct file                     *file;
 403         struct file                     *put_file;
 404         int                             fd;
 405 };
 406
 407 struct io_timeout_data {
 408         struct io_kiocb                 *req;
 409         struct hrtimer                  timer;
 410         struct timespec64               ts;
 411         enum hrtimer_mode               mode;
 412 };
 413
 414 struct io_accept {
 415         struct file                     *file;
 416         struct sockaddr __user          *addr;
 417         int __user                      *addr_len;
 418         int                             flags;
 419         unsigned long                   nofile;
 420 };
 421
 422 struct io_sync {
 423         struct file                     *file;
 424         loff_t                          len;
 425         loff_t                          off;
 426         int                             flags;
 427         int                             mode;
 428 };
 429
 430 struct io_cancel {
 431         struct file                     *file;
 432         u64                             addr;
 433 };
 434
 435 struct io_timeout {
 436         struct file                     *file;
 437         u32                             off;
 438         u32                             target_seq;
 439         struct list_head                list;
 440 };
 441
 442 struct io_timeout_rem {
 443         struct file                     *file;
 444         u64                             addr;
 445 };
 446
 447 struct io_rw {
 448         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 449         struct kiocb                    kiocb;
 450         u64                             addr;
 451         u64                             len;
 452 };
 453
 454 struct io_connect {
 455         struct file                     *file;
 456         struct sockaddr __user          *addr;
 457         int                             addr_len;
 458 };
 459
 460 struct io_sr_msg {
 461         struct file                     *file;
 462         union {
 463                 struct user_msghdr __user *umsg;
 464                 void __user             *buf;
 465         };
 466         int                             msg_flags;
 467         int                             bgid;
 468         size_t                          len;
 469         struct io_buffer                *kbuf;
 470 };
 471
 472 struct io_open {
 473         struct file                     *file;
 474         int                             dfd;
 475         struct filename                 *filename;
 476         struct open_how                 how;
 477         unsigned long                   nofile;
 478 };
 479
 480 struct io_files_update {
 481         struct file                     *file;
 482         u64                             arg;
 483         u32                             nr_args;
 484         u32                             offset;
 485 };
 486
 487 struct io_fadvise {
 488         struct file                     *file;
 489         u64                             offset;
 490         u32                             len;
 491         u32                             advice;
 492 };
 493
 494 struct io_madvise {
 495         struct file                     *file;
 496         u64                             addr;
 497         u32                             len;
 498         u32                             advice;
 499 };
 500
 501 struct io_epoll {
 502         struct file                     *file;
 503         int                             epfd;
 504         int                             op;
 505         int                             fd;
 506         struct epoll_event              event;
 507 };
 508
 509 struct io_splice {
 510         struct file                     *file_out;
 511         struct file                     *file_in;
 512         loff_t                          off_out;
 513         loff_t                          off_in;
 514         u64                             len;
 515         unsigned int                    flags;
 516 };
 517
 518 struct io_provide_buf {
 519         struct file                     *file;
 520         __u64                           addr;
 521         __s32                           len;
 522         __u32                           bgid;
 523         __u16                           nbufs;
 524         __u16                           bid;
 525 };
 526
 527 struct io_statx {
 528         struct file                     *file;
 529         int                             dfd;
 530         unsigned int                    mask;
 531         unsigned int                    flags;
 532         const char __user               *filename;
 533         struct statx __user             *buffer;
 534 };
 535
 536 struct io_completion {
 537         struct file                     *file;
 538         struct list_head                list;
 539         int                             cflags;
 540 };
 541
 542 struct io_async_connect {
 543         struct sockaddr_storage         address;
 544 };
 545
 546 struct io_async_msghdr {
 547         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 548         struct iovec                    *iov;
 549         struct sockaddr __user          *uaddr;
 550         struct msghdr                   msg;
 551         struct sockaddr_storage         addr;
 552 };
 553
 554 struct io_async_rw {
 555         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 556         const struct iovec              *free_iovec;
 557         struct iov_iter                 iter;
 558         size_t                          bytes_done;
 559         struct wait_page_queue          wpq;
 560 };
 561
 562 enum {
 563         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 564         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 565         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 566         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 567         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 568         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 569
 570         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
 571         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 572         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 573         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 574         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 575         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 576         REQ_F_ISREG_BIT,
 577         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 578         REQ_F_POLLED_BIT,
 579         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 580         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 581         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
 582
 583         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 584         __REQ_F_LAST_BIT,
 585 };
 586
 587 enum {
 588         /* ctx owns file */
 589         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 590         /* drain existing IO first */
 591         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 592         /* linked sqes */
 593         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 594         /* doesn't sever on completion < 0 */
 595         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 596         /* IOSQE_ASYNC */
 597         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 598         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 599         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 600
 601         /* head of a link */
 602         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
 603         /* fail rest of links */
 604         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 605         /* on inflight list */
 606         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 607         /* read/write uses file position */
 608         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 609         /* must not punt to workers */
 610         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 611         /* has linked timeout */
 612         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 613         /* regular file */
 614         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 615         /* needs cleanup */
 616         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 617         /* already went through poll handler */
 618         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 619         /* buffer already selected */
 620         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 621         /* doesn't need file table for this request */
 622         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 623         /* io_wq_work is initialized */
 624         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
 625 };
 626
 627 struct async_poll {
 628         struct io_poll_iocb     poll;
 629         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 630 };
 631
 632 /*
 633  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 634  * as the first entry in their struct definition. So you can
 635  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 636  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 637  */
 638 struct io_kiocb {
 639         union {
 640                 struct file             *file;
 641                 struct io_rw            rw;
 642                 struct io_poll_iocb     poll;
 643                 struct io_accept        accept;
 644                 struct io_sync          sync;
 645                 struct io_cancel        cancel;
 646                 struct io_timeout       timeout;
 647                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 648                 struct io_connect       connect;
 649                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 650                 struct io_open          open;
 651                 struct io_close         close;
 652                 struct io_files_update  files_update;
 653                 struct io_fadvise       fadvise;
 654                 struct io_madvise       madvise;
 655                 struct io_epoll         epoll;
 656                 struct io_splice        splice;
 657                 struct io_provide_buf   pbuf;
 658                 struct io_statx         statx;
 659                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 660                 struct io_completion    compl;
 661         };
 662
 663         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 664         void                            *async_data;
 665         u8                              opcode;
 666         /* polled IO has completed */
 667         u8                              iopoll_completed;
 668
 669         u16                             buf_index;
 670         u32                             result;
 671
 672         struct io_ring_ctx              *ctx;
 673         unsigned int                    flags;
 674         refcount_t                      refs;
 675         struct task_struct              *task;
 676         u64                             user_data;
 677
 678         struct list_head                link_list;
 679
 680         /*
 681          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 682          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 683          */
 684         struct list_head                inflight_entry;
 685
 686         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
 687         struct callback_head            task_work;
 688         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 689         struct hlist_node               hash_node;
 690         struct async_poll               *apoll;
 691         struct io_wq_work               work;
 692 };
 693
 694 struct io_defer_entry {
 695         struct list_head        list;
 696         struct io_kiocb         *req;
 697         u32                     seq;
 698 };
 699
 700 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 701
 702 struct io_comp_state {
 703         unsigned int            nr;
 704         struct list_head        list;
 705         struct io_ring_ctx      *ctx;
 706 };
 707
 708 struct io_submit_state {
 709         struct blk_plug         plug;
 710
 711         /*
 712          * io_kiocb alloc cache
 713          */
 714         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 715         unsigned int            free_reqs;
 716
 717         /*
 718          * Batch completion logic
 719          */
 720         struct io_comp_state    comp;
 721
 722         /*
 723          * File reference cache
 724          */
 725         struct file             *file;
 726         unsigned int            fd;
 727         unsigned int            has_refs;
 728         unsigned int            ios_left;
 729 };
 730
 731 struct io_op_def {
 732         /* needs req->file assigned */
 733         unsigned                needs_file : 1;
 734         /* don't fail if file grab fails */
 735         unsigned                needs_file_no_error : 1;
 736         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 737         unsigned                hash_reg_file : 1;
 738         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 739         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 740         /* opcode is not supported by this kernel */
 741         unsigned                not_supported : 1;
 742         /* set if opcode supports polled "wait" */
 743         unsigned                pollin : 1;
 744         unsigned                pollout : 1;
 745         /* op supports buffer selection */
 746         unsigned                buffer_select : 1;
 747         /* needs rlimit(RLIMIT_FSIZE) assigned */
 748         unsigned                needs_fsize : 1;
 749         /* must always have async data allocated */
 750         unsigned                needs_async_data : 1;
 751         /* size of async data needed, if any */
 752         unsigned short          async_size;
 753         unsigned                work_flags;
 754 };
 755
 756 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 757         [IORING_OP_NOP] = {},
 758         [IORING_OP_READV] = {
 759                 .needs_file             = 1,
 760                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 761                 .pollin                 = 1,
 762                 .buffer_select          = 1,
 763                 .needs_async_data       = 1,
 764                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 765                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 766         },
 767         [IORING_OP_WRITEV] = {
 768                 .needs_file             = 1,
 769                 .hash_reg_file          = 1,
 770                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 771                 .pollout                = 1,
 772                 .needs_fsize            = 1,
 773                 .needs_async_data       = 1,
 774                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 775                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 776         },
 777         [IORING_OP_FSYNC] = {
 778                 .needs_file             = 1,
 779                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 780         },
 781         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 782                 .needs_file             = 1,
 783                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 784                 .pollin                 = 1,
 785                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 786                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 787         },
 788         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 789                 .needs_file             = 1,
 790                 .hash_reg_file          = 1,
 791                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 792                 .pollout                = 1,
 793                 .needs_fsize            = 1,
 794                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 795                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 796         },
 797         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 798                 .needs_file             = 1,
 799                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 800         },
 801         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 802         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 803                 .needs_file             = 1,
 804                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 805         },
 806         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 807                 .needs_file             = 1,
 808                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 809                 .pollout                = 1,
 810                 .needs_async_data       = 1,
 811                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 812                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 813                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 814         },
 815         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 816                 .needs_file             = 1,
 817                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 818                 .pollin                 = 1,
 819                 .buffer_select          = 1,
 820                 .needs_async_data       = 1,
 821                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 822                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 823                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 824         },
 825         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 826                 .needs_async_data       = 1,
 827                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 828                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 829         },
 830         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
 831         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 832                 .needs_file             = 1,
 833                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 834                 .pollin                 = 1,
 835                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
 836         },
 837         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 838         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 839                 .needs_async_data       = 1,
 840                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 841                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 842         },
 843         [IORING_OP_CONNECT] = {
 844                 .needs_file             = 1,
 845                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 846                 .pollout                = 1,
 847                 .needs_async_data       = 1,
 848                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 849                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 850         },
 851         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 852                 .needs_file             = 1,
 853                 .needs_fsize            = 1,
 854                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 855         },
 856         [IORING_OP_OPENAT] = {
 857                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 858                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 859         },
 860         [IORING_OP_CLOSE] = {
 861                 .needs_file             = 1,
 862                 .needs_file_no_error    = 1,
 863                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 864         },
 865         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 866                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
 867         },
 868         [IORING_OP_STATX] = {
 869                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
 870                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 871         },
 872         [IORING_OP_READ] = {
 873                 .needs_file             = 1,
 874                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 875                 .pollin                 = 1,
 876                 .buffer_select          = 1,
 877                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 878                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 879         },
 880         [IORING_OP_WRITE] = {
 881                 .needs_file             = 1,
 882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 883                 .pollout                = 1,
 884                 .needs_fsize            = 1,
 885                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 886                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 887         },
 888         [IORING_OP_FADVISE] = {
 889                 .needs_file             = 1,
 890                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 891         },
 892         [IORING_OP_MADVISE] = {
 893                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 894         },
 895         [IORING_OP_SEND] = {
 896                 .needs_file             = 1,
 897                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 898                 .pollout                = 1,
 899                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 900         },
 901         [IORING_OP_RECV] = {
 902                 .needs_file             = 1,
 903                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 904                 .pollin                 = 1,
 905                 .buffer_select          = 1,
 906                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 907         },
 908         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 909                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
 910                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG,
 911         },
 912         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 913                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 914                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
 915         },
 916         [IORING_OP_SPLICE] = {
 917                 .needs_file             = 1,
 918                 .hash_reg_file          = 1,
 919                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 920                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 921         },
 922         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 923         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 924         [IORING_OP_TEE] = {
 925                 .needs_file             = 1,
 926                 .hash_reg_file          = 1,
 927                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 928         },
 929 };
 930
 931 enum io_mem_account {
 932         ACCT_LOCKED,
 933         ACCT_PINNED,
 934 };
 935
 936 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
 937                              struct io_comp_state *cs);
 938 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 939 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 940 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
 941 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 942 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 943 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 944 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 945 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
 946                                  struct io_uring_files_update *ip,
 947                                  unsigned nr_args);
 948 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
 949 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
 950                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
 951 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
 952 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
 953
 954 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
 955                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
 956                                bool needs_lock);
 957 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
 958                              const struct iovec *fast_iov,
 959                              struct iov_iter *iter, bool force);
 960
 961 static struct kmem_cache *req_cachep;
 962
 963 static const struct file_operations io_uring_fops;
 964
 965 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 966 {
 967 #if defined(CONFIG_UNIX)
 968         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
 969                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 970
 971                 return ctx->ring_sock->sk;
 972         }
 973 #endif
 974         return NULL;
 975 }
 976 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 977
 978 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
 979 {
 980         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
 981                           REQ_F_INFLIGHT))
 982                 __io_clean_op(req);
 983 }
 984
 985 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
 986 {
 987         struct mm_struct *mm = current->mm;
 988
 989         if (mm) {
 990                 kthread_unuse_mm(mm);
 991                 mmput(mm);
 992         }
 993 }
 994
 995 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
 996 {
 997         if (!current->mm) {
 998                 if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ||
 999                              !ctx->sqo_task->mm ||
1000                              !mmget_not_zero(ctx->sqo_task->mm)))
1001                         return -EFAULT;
1002                 kthread_use_mm(ctx->sqo_task->mm);
1003         }
1004
1005         return 0;
1006 }
1007
1008 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
1009                                    struct io_kiocb *req)
1010 {
1011         if (!(io_op_defs[req->opcode].work_flags & IO_WQ_WORK_MM))
1012                 return 0;
1013         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1014 }
1015
1016 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1017                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1018
1019 {
1020 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1021         /* puts the old one when swapping */
1022         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1023                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1024                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1025         }
1026 #endif
1027 }
1028
1029 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1030 {
1031 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1032         kthread_associate_blkcg(NULL);
1033 #endif
1034 }
1035
1036 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1037 {
1038         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1039                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1040 }
1041
1042 /*
1043  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1044  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1045  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1046  */
1047 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1048 {
1049         id->files = current->files;
1050         id->mm = current->mm;
1051 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1052         rcu_read_lock();
1053         id->blkcg_css = blkcg_css();
1054         rcu_read_unlock();
1055 #endif
1056         id->creds = current_cred();
1057         id->nsproxy = current->nsproxy;
1058         id->fs = current->fs;
1059         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1060         refcount_set(&id->count, 1);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1065  * touch any members of io_wq_work.
1066  */
1067 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1068 {
1069         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1070
1071         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1072                 return;
1073
1074         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1075         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1076
1077         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1078         req->work.identity = tctx->identity;
1079         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1080                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1081 }
1082
1083 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1084 {
1085         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1086 }
1087
1088 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1089 {
1090         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1091
1092         complete(&ctx->ref_comp);
1093 }
1094
1095 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1096 {
1097         return !req->timeout.off;
1098 }
1099
1100 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1101 {
1102         struct io_ring_ctx *ctx;
1103         int hash_bits;
1104
1105         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1106         if (!ctx)
1107                 return NULL;
1108
1109         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1110         if (!ctx->fallback_req)
1111                 goto err;
1112
1113         /*
1114          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1115          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1116          */
1117         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1118         hash_bits -= 5;
1119         if (hash_bits <= 0)
1120                 hash_bits = 1;
1121         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1122         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1123                                         GFP_KERNEL);
1124         if (!ctx->cancel_hash)
1125                 goto err;
1126         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1127
1128         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1129                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1130                 goto err;
1131
1132         ctx->flags = p->flags;
1133         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1134         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1135         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1136         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1137         init_completion(&ctx->ref_comp);
1138         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1139         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1140         idr_init(&ctx->personality_idr);
1141         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1142         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1143         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1144         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1145         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1146         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1147         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1148         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1149         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1150         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1151         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1152         return ctx;
1153 err:
1154         if (ctx->fallback_req)
1155                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1156         kfree(ctx->cancel_hash);
1157         kfree(ctx);
1158         return NULL;
1159 }
1160
1161 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1162 {
1163         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1164                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1165
1166                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1167                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1168         }
1169
1170         return false;
1171 }
1172
1173 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1174 {
1175         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1176
1177         /* order cqe stores with ring update */
1178         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1179
1180         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1181                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1182                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1183         }
1184 }
1185
1186 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1187 {
1188         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1189                 return;
1190         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1191                 kfree(req->work.identity);
1192 }
1193
1194 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1195 {
1196         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1197                 return;
1198
1199         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1200
1201         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1202                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1203                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1204         }
1205 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1206         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1207                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1208                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1209         }
1210 #endif
1211         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1212                 put_cred(req->work.identity->creds);
1213                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1214         }
1215         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1216                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1217
1218                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1219                 if (--fs->users)
1220                         fs = NULL;
1221                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1222                 if (fs)
1223                         free_fs_struct(fs);
1224                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1225         }
1226
1227         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1228 }
1229
1230 /*
1231  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1232  * the current context.
1233  */
1234 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1235 {
1236         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1237         const struct cred *creds = NULL;
1238         struct io_identity *id;
1239
1240         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1241                 creds = req->work.identity->creds;
1242
1243         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1244         if (unlikely(!id)) {
1245                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1246                 return false;
1247         }
1248
1249         /*
1250          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1251          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1252          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1253          * that one separately.
1254          */
1255         io_init_identity(id);
1256         if (creds)
1257                 req->work.identity->creds = creds;
1258
1259         /* add one for this request */
1260         refcount_inc(&id->count);
1261
1262         /* drop old identity, assign new one. one ref for req, one for tctx */
1263         if (req->work.identity != tctx->identity &&
1264             refcount_sub_and_test(2, &req->work.identity->count))
1265                 kfree(req->work.identity);
1266
1267         req->work.identity = id;
1268         tctx->identity = id;
1269         return true;
1270 }
1271
1272 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1273 {
1274         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1275         struct io_identity *id = req->work.identity;
1276         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1277
1278         if (def->needs_fsize && id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1279                 return false;
1280
1281         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1282             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1283             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1284                 if (id->files != current->files ||
1285                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1286                         return false;
1287                 atomic_inc(&id->files->count);
1288                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1289                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1290
1291                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1292                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1293                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1294                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1295         }
1296 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1297         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1298             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1299                 rcu_read_lock();
1300                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1301                         rcu_read_unlock();
1302                         return false;
1303                 }
1304                 /*
1305                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1306                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1307                  */
1308                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1309                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1310                 rcu_read_unlock();
1311         }
1312 #endif
1313         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1314                 if (id->creds != current_cred())
1315                         return false;
1316                 get_cred(id->creds);
1317                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1318         }
1319         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1320             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1321                 if (current->fs != id->fs)
1322                         return false;
1323                 spin_lock(&id->fs->lock);
1324                 if (!id->fs->in_exec) {
1325                         id->fs->users++;
1326                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1327                 } else {
1328                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1329                 }
1330                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1331         }
1332
1333         return true;
1334 }
1335
1336 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1337 {
1338         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1339         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1340         struct io_identity *id;
1341
1342         io_req_init_async(req);
1343         id = req->work.identity;
1344
1345         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1346                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1347                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1348         } else {
1349                 if (def->unbound_nonreg_file)
1350                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1351         }
1352
1353         /* ->mm can never change on us */
1354         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1355             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1356                 mmgrab(id->mm);
1357                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1358         }
1359
1360         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1361         if (io_grab_identity(req))
1362                 return;
1363
1364         if (!io_identity_cow(req))
1365                 return;
1366
1367         /* can't fail at this point */
1368         if (!io_grab_identity(req))
1369                 WARN_ON(1);
1370 }
1371
1372 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1373 {
1374         struct io_kiocb *cur;
1375
1376         io_prep_async_work(req);
1377         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1378                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1379                         io_prep_async_work(cur);
1380 }
1381
1382 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1383 {
1384         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1385         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1386
1387         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1388                                         &req->work, req->flags);
1389         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1390         return link;
1391 }
1392
1393 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1394 {
1395         struct io_kiocb *link;
1396
1397         /* init ->work of the whole link before punting */
1398         io_prep_async_link(req);
1399         link = __io_queue_async_work(req);
1400
1401         if (link)
1402                 io_queue_linked_timeout(link);
1403 }
1404
1405 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1406 {
1407         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1408         int ret;
1409
1410         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1411         if (ret != -1) {
1412                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1413                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1414                 list_del_init(&req->timeout.list);
1415                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1416                 io_put_req_deferred(req, 1);
1417         }
1418 }
1419
1420 static bool io_task_match(struct io_kiocb *req, struct task_struct *tsk)
1421 {
1422         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1423
1424         if (!tsk || req->task == tsk)
1425                 return true;
1426         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1427                 if (ctx->sq_data && req->task == ctx->sq_data->thread)
1428                         return true;
1429         }
1430         return false;
1431 }
1432
1433 /*
1434  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1435  */
1436 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
1437 {
1438         struct io_kiocb *req, *tmp;
1439         int canceled = 0;
1440
1441         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1442         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1443                 if (io_task_match(req, tsk)) {
1444                         io_kill_timeout(req);
1445                         canceled++;
1446                 }
1447         }
1448         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1449         return canceled != 0;
1450 }
1451
1452 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1453 {
1454         do {
1455                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1456                                                 struct io_defer_entry, list);
1457                 struct io_kiocb *link;
1458
1459                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1460                         break;
1461                 list_del_init(&de->list);
1462                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1463                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1464                 if (link) {
1465                         __io_queue_linked_timeout(link);
1466                         /* drop submission reference */
1467                         io_put_req_deferred(link, 1);
1468                 }
1469                 kfree(de);
1470         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1471 }
1472
1473 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1474 {
1475         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1476                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1477                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1478
1479                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1480                         break;
1481                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1482                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1483                         break;
1484
1485                 list_del_init(&req->timeout.list);
1486                 io_kill_timeout(req);
1487         }
1488 }
1489
1490 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1491 {
1492         io_flush_timeouts(ctx);
1493         __io_commit_cqring(ctx);
1494
1495         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1496                 __io_queue_deferred(ctx);
1497 }
1498
1499 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1500 {
1501         struct io_rings *r = ctx->rings;
1502
1503         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1504 }
1505
1506 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1507 {
1508         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1509         unsigned tail;
1510
1511         tail = ctx->cached_cq_tail;
1512         /*
1513          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1514          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1515          * fill the cq entry
1516          */
1517         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1518                 return NULL;
1519
1520         ctx->cached_cq_tail++;
1521         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1522 }
1523
1524 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1525 {
1526         if (!ctx->cq_ev_fd)
1527                 return false;
1528         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1529                 return false;
1530         if (!ctx->eventfd_async)
1531                 return true;
1532         return io_wq_current_is_worker();
1533 }
1534
1535 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1536 {
1537         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1538                 wake_up(&ctx->wait);
1539         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1540                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1541         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1542                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1543 }
1544
1545 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1546 {
1547         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1548                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1549                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1550                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1551         }
1552 }
1553
1554 static inline bool io_match_files(struct io_kiocb *req,
1555                                        struct files_struct *files)
1556 {
1557         if (!files)
1558                 return true;
1559         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
1560             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES))
1561                 return req->work.identity->files == files;
1562         return false;
1563 }
1564
1565 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1566 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1567                                      struct task_struct *tsk,
1568                                      struct files_struct *files)
1569 {
1570         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1571         struct io_kiocb *req, *tmp;
1572         struct io_uring_cqe *cqe;
1573         unsigned long flags;
1574         LIST_HEAD(list);
1575
1576         if (!force) {
1577                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1578                         return true;
1579                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1580                     rings->cq_ring_entries))
1581                         return false;
1582         }
1583
1584         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1585
1586         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1587         if (force)
1588                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1589
1590         cqe = NULL;
1591         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1592                 if (tsk && req->task != tsk)
1593                         continue;
1594                 if (!io_match_files(req, files))
1595                         continue;
1596
1597                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1598                 if (!cqe && !force)
1599                         break;
1600
1601                 list_move(&req->compl.list, &list);
1602                 if (cqe) {
1603                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1604                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1605                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1606                 } else {
1607                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1608                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1609                 }
1610         }
1611
1612         io_commit_cqring(ctx);
1613         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1614
1615         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1616         io_cqring_ev_posted(ctx);
1617
1618         while (!list_empty(&list)) {
1619                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1620                 list_del(&req->compl.list);
1621                 io_put_req(req);
1622         }
1623
1624         return cqe != NULL;
1625 }
1626
1627 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1628 {
1629         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1630         struct io_uring_cqe *cqe;
1631
1632         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1633
1634         /*
1635          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1636          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1637          * the ring.
1638          */
1639         cqe = io_get_cqring(ctx);
1640         if (likely(cqe)) {
1641                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1642                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1643                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1644         } else if (ctx->cq_overflow_flushed || req->task->io_uring->in_idle) {
1645                 /*
1646                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1647                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1648                  * to drop it on the floor.
1649                  */
1650                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1651                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1652         } else {
1653                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1654                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1655                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1656                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1657                 }
1658                 io_clean_op(req);
1659                 req->result = res;
1660                 req->compl.cflags = cflags;
1661                 refcount_inc(&req->refs);
1662                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1663         }
1664 }
1665
1666 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1667 {
1668         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1669 }
1670
1671 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1672 {
1673         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1674         unsigned long flags;
1675
1676         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1677         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1678         io_commit_cqring(ctx);
1679         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1680
1681         io_cqring_ev_posted(ctx);
1682 }
1683
1684 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1685 {
1686         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1687
1688         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1689         while (!list_empty(&cs->list)) {
1690                 struct io_kiocb *req;
1691
1692                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1693                 list_del(&req->compl.list);
1694                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1695
1696                 /*
1697                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1698                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1699                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1700                  */
1701                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1702                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1703                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1704                         io_put_req(req);
1705                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1706                 } else {
1707                         io_put_req(req);
1708                 }
1709         }
1710         io_commit_cqring(ctx);
1711         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1712
1713         io_cqring_ev_posted(ctx);
1714         cs->nr = 0;
1715 }
1716
1717 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1718                               struct io_comp_state *cs)
1719 {
1720         if (!cs) {
1721                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1722                 io_put_req(req);
1723         } else {
1724                 io_clean_op(req);
1725                 req->result = res;
1726                 req->compl.cflags = cflags;
1727                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1728                 if (++cs->nr >= 32)
1729                         io_submit_flush_completions(cs);
1730         }
1731 }
1732
1733 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1734 {
1735         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1736 }
1737
1738 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1739 {
1740         return req == (struct io_kiocb *)
1741                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1742 }
1743
1744 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1745 {
1746         struct io_kiocb *req;
1747
1748         req = ctx->fallback_req;
1749         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1750                 return req;
1751
1752         return NULL;
1753 }
1754
1755 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1756                                      struct io_submit_state *state)
1757 {
1758         if (!state->free_reqs) {
1759                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1760                 size_t sz;
1761                 int ret;
1762
1763                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1764                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1765
1766                 /*
1767                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1768                  * retry single alloc to be on the safe side.
1769                  */
1770                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1771                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1772                         if (!state->reqs[0])
1773                                 goto fallback;
1774                         ret = 1;
1775                 }
1776                 state->free_reqs = ret;
1777         }
1778
1779         state->free_reqs--;
1780         return state->reqs[state->free_reqs];
1781 fallback:
1782         return io_get_fallback_req(ctx);
1783 }
1784
1785 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1786                           bool fixed)
1787 {
1788         if (fixed)
1789                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1790         else
1791                 fput(file);
1792 }
1793
1794 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1795 {
1796         io_clean_op(req);
1797
1798         if (req->async_data)
1799                 kfree(req->async_data);
1800         if (req->file)
1801                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1802
1803         io_req_clean_work(req);
1804 }
1805
1806 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1807 {
1808         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1809         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1810
1811         io_dismantle_req(req);
1812
1813         atomic_long_inc(&tctx->req_complete);
1814         if (tctx->in_idle)
1815                 wake_up(&tctx->wait);
1816         put_task_struct(req->task);
1817
1818         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1819                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1820         else
1821                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1822         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1823 }
1824
1825 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1826 {
1827         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1828         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1829         int ret;
1830
1831         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1832         if (ret != -1) {
1833                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1834                 io_commit_cqring(ctx);
1835                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1836                 io_put_req_deferred(req, 1);
1837                 return true;
1838         }
1839
1840         return false;
1841 }
1842
1843 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1844 {
1845         struct io_kiocb *link;
1846         bool wake_ev;
1847
1848         if (list_empty(&req->link_list))
1849                 return false;
1850         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1851         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1852                 return false;
1853
1854         list_del_init(&link->link_list);
1855         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1856         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1857         return wake_ev;
1858 }
1859
1860 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1861 {
1862         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1863         unsigned long flags;
1864         bool wake_ev;
1865
1866         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1867         wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1868         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1869
1870         if (wake_ev)
1871                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1872 }
1873
1874 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1875 {
1876         struct io_kiocb *nxt;
1877
1878         /*
1879          * The list should never be empty when we are called here. But could
1880          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1881          * safe side.
1882          */
1883         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1884                 return NULL;
1885
1886         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1887         list_del_init(&req->link_list);
1888         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1889                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1890         return nxt;
1891 }
1892
1893 /*
1894  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1895  */
1896 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1897 {
1898         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1899
1900         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1901                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1902                                                 struct io_kiocb, link_list);
1903
1904                 list_del_init(&link->link_list);
1905                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1906
1907                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1908
1909                 /*
1910                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
1911                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
1912                  * work.fs->lock.
1913                  */
1914                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1915                         io_put_req_deferred(link, 2);
1916                 else
1917                         io_double_put_req(link);
1918         }
1919
1920         io_commit_cqring(ctx);
1921 }
1922
1923 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1924 {
1925         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1926         unsigned long flags;
1927
1928         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1929         __io_fail_links(req);
1930         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1931
1932         io_cqring_ev_posted(ctx);
1933 }
1934
1935 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1936 {
1937         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1938         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1939                 io_kill_linked_timeout(req);
1940
1941         /*
1942          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1943          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1944          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1945          * of the chain.
1946          */
1947         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1948                 return io_req_link_next(req);
1949         io_fail_links(req);
1950         return NULL;
1951 }
1952
1953 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1954 {
1955         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1956                 return NULL;
1957         return __io_req_find_next(req);
1958 }
1959
1960 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool twa_signal_ok)
1961 {
1962         struct task_struct *tsk = req->task;
1963         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1964         int ret, notify;
1965
1966         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1967                 return -ESRCH;
1968
1969         /*
1970          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1971          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1972          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1973          * will do the job.
1974          */
1975         notify = 0;
1976         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
1977                 notify = TWA_SIGNAL;
1978
1979         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
1980         if (!ret)
1981                 wake_up_process(tsk);
1982
1983         return ret;
1984 }
1985
1986 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1987 {
1988         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1989
1990         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1991         io_cqring_fill_event(req, error);
1992         io_commit_cqring(ctx);
1993         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1994
1995         io_cqring_ev_posted(ctx);
1996         req_set_fail_links(req);
1997         io_double_put_req(req);
1998 }
1999
2000 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2001 {
2002         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2003         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2004
2005         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2006         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2007 }
2008
2009 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2010 {
2011         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2012
2013         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
2014                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2015                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2016                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2017         } else {
2018                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2019         }
2020 }
2021
2022 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2023 {
2024         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2025         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2026
2027         __io_req_task_submit(req);
2028         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2029 }
2030
2031 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2032 {
2033         int ret;
2034
2035         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2036         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2037
2038         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2039         if (unlikely(ret)) {
2040                 struct task_struct *tsk;
2041
2042                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2043                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2044                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
2045                 wake_up_process(tsk);
2046         }
2047 }
2048
2049 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2050 {
2051         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2052
2053         if (nxt)
2054                 io_req_task_queue(nxt);
2055 }
2056
2057 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2058 {
2059         io_queue_next(req);
2060         __io_free_req(req);
2061 }
2062
2063 struct req_batch {
2064         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2065         int to_free;
2066
2067         struct task_struct      *task;
2068         int                     task_refs;
2069 };
2070
2071 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2072 {
2073         rb->to_free = 0;
2074         rb->task_refs = 0;
2075         rb->task = NULL;
2076 }
2077
2078 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2079                                       struct req_batch *rb)
2080 {
2081         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2082         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2083         rb->to_free = 0;
2084 }
2085
2086 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2087                                      struct req_batch *rb)
2088 {
2089         if (rb->to_free)
2090                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2091         if (rb->task) {
2092                 atomic_long_add(rb->task_refs, &rb->task->io_uring->req_complete);
2093                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2094                 rb->task = NULL;
2095         }
2096 }
2097
2098 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2099 {
2100         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2101                 io_free_req(req);
2102                 return;
2103         }
2104         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2105                 io_queue_next(req);
2106
2107         if (req->task != rb->task) {
2108                 if (rb->task) {
2109                         atomic_long_add(rb->task_refs, &rb->task->io_uring->req_complete);
2110                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2111                 }
2112                 rb->task = req->task;
2113                 rb->task_refs = 0;
2114         }
2115         rb->task_refs++;
2116
2117         io_dismantle_req(req);
2118         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2119         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2120                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2121 }
2122
2123 /*
2124  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2125  * was the last reference to this request.
2126  */
2127 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2128 {
2129         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2130
2131         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2132                 nxt = io_req_find_next(req);
2133                 __io_free_req(req);
2134         }
2135         return nxt;
2136 }
2137
2138 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2139 {
2140         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2141                 io_free_req(req);
2142 }
2143
2144 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2145 {
2146         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2147
2148         io_free_req(req);
2149 }
2150
2151 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2152 {
2153         int ret;
2154
2155         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2156         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2157         if (unlikely(ret)) {
2158                 struct task_struct *tsk;
2159
2160                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2161                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
2162                 wake_up_process(tsk);
2163         }
2164 }
2165
2166 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2167 {
2168         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2169                 io_free_req_deferred(req);
2170 }
2171
2172 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2173 {
2174         struct io_kiocb *nxt;
2175
2176         /*
2177          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2178          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2179          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2180          */
2181         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2182                 return NULL;
2183
2184         nxt = io_req_find_next(req);
2185         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2186 }
2187
2188 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2189 {
2190         /* drop both submit and complete references */
2191         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2192                 io_free_req(req);
2193 }
2194
2195 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
2196 {
2197         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2198
2199         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
2200                 /*
2201                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
2202                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
2203                  * entries. We cannot safely to it from here.
2204                  */
2205                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
2206                         return -1U;
2207
2208                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2209         }
2210
2211         /* See comment at the top of this file */
2212         smp_rmb();
2213         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
2214 }
2215
2216 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2217 {
2218         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2219
2220         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2221         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2222 }
2223
2224 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2225 {
2226         unsigned int cflags;
2227
2228         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2229         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2230         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2231         kfree(kbuf);
2232         return cflags;
2233 }
2234
2235 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2236 {
2237         struct io_buffer *kbuf;
2238
2239         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2240         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2241 }
2242
2243 static inline bool io_run_task_work(void)
2244 {
2245         /*
2246          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2247          * not add work to such a task.
2248          */
2249         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2250                 return false;
2251         if (current->task_works) {
2252                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2253                 task_work_run();
2254                 return true;
2255         }
2256
2257         return false;
2258 }
2259
2260 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2261 {
2262         struct io_kiocb *req;
2263
2264         do {
2265                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2266                 list_del(&req->inflight_entry);
2267                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2268         } while (!list_empty(again));
2269 }
2270
2271 /*
2272  * Find and free completed poll iocbs
2273  */
2274 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2275                                struct list_head *done)
2276 {
2277         struct req_batch rb;
2278         struct io_kiocb *req;
2279         LIST_HEAD(again);
2280
2281         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2282         smp_rmb();
2283
2284         io_init_req_batch(&rb);
2285         while (!list_empty(done)) {
2286                 int cflags = 0;
2287
2288                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2289                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2290                         req->result = 0;
2291                         req->iopoll_completed = 0;
2292                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2293                         continue;
2294                 }
2295                 list_del(&req->inflight_entry);
2296
2297                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2298                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2299
2300                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2301                 (*nr_events)++;
2302
2303                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2304                         io_req_free_batch(&rb, req);
2305         }
2306
2307         io_commit_cqring(ctx);
2308         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2309                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2310         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2311
2312         if (!list_empty(&again))
2313                 io_iopoll_queue(&again);
2314 }
2315
2316 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2317                         long min)
2318 {
2319         struct io_kiocb *req, *tmp;
2320         LIST_HEAD(done);
2321         bool spin;
2322         int ret;
2323
2324         /*
2325          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2326          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2327          */
2328         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2329
2330         ret = 0;
2331         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2332                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2333
2334                 /*
2335                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2336                  * If we find a request that requires polling, break out
2337                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2338                  */
2339                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2340                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2341                         continue;
2342                 }
2343                 if (!list_empty(&done))
2344                         break;
2345
2346                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2347                 if (ret < 0)
2348                         break;
2349
2350                 /* iopoll may have completed current req */
2351                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2352                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2353
2354                 if (ret && spin)
2355                         spin = false;
2356                 ret = 0;
2357         }
2358
2359         if (!list_empty(&done))
2360                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2361
2362         return ret;
2363 }
2364
2365 /*
2366  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2367  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2368  * as a non-spinning completion check.
2369  */
2370 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2371                                 long min)
2372 {
2373         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2374                 int ret;
2375
2376                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2377                 if (ret < 0)
2378                         return ret;
2379                 if (*nr_events >= min)
2380                         return 0;
2381         }
2382
2383         return 1;
2384 }
2385
2386 /*
2387  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2388  * find and complete them.
2389  */
2390 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2391 {
2392         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2393                 return;
2394
2395         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2396         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2397                 unsigned int nr_events = 0;
2398
2399                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2400
2401                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2402                 if (nr_events == 0)
2403                         break;
2404                 /*
2405                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2406                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2407                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2408                  */
2409                 if (need_resched()) {
2410                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2411                         cond_resched();
2412                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2413                 }
2414         }
2415         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2416 }
2417
2418 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2419 {
2420         unsigned int nr_events = 0;
2421         int iters = 0, ret = 0;
2422
2423         /*
2424          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2425          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2426          * that got punted to a workqueue.
2427          */
2428         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2429         do {
2430                 /*
2431                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2432                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2433                  * already triggered a CQE (eg in error).
2434                  */
2435                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2436                         break;
2437
2438                 /*
2439                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2440                  * application entering polling for a command before it gets
2441                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2442                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2443                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2444                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2445                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2446                  * very same mutex.
2447                  */
2448                 if (!(++iters & 7)) {
2449                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2450                         io_run_task_work();
2451                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2452                 }
2453
2454                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2455                 if (ret <= 0)
2456                         break;
2457                 ret = 0;
2458         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2459
2460         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2461         return ret;
2462 }
2463
2464 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2465 {
2466         /*
2467          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2468          * thread.
2469          */
2470         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2471                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2472
2473                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2474         }
2475         file_end_write(req->file);
2476 }
2477
2478 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2479                                   struct io_comp_state *cs)
2480 {
2481         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2482         int cflags = 0;
2483
2484         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2485                 kiocb_end_write(req);
2486
2487         if (res != req->result)
2488                 req_set_fail_links(req);
2489         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2490                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2491         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2492 }
2493
2494 #ifdef CONFIG_BLOCK
2495 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2496 {
2497         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2498         ssize_t ret = -ECANCELED;
2499         struct iov_iter iter;
2500         int rw;
2501
2502         if (error) {
2503                 ret = error;
2504                 goto end_req;
2505         }
2506
2507         switch (req->opcode) {
2508         case IORING_OP_READV:
2509         case IORING_OP_READ_FIXED:
2510         case IORING_OP_READ:
2511                 rw = READ;
2512                 break;
2513         case IORING_OP_WRITEV:
2514         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2515         case IORING_OP_WRITE:
2516                 rw = WRITE;
2517                 break;
2518         default:
2519                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2520                                 req->opcode);
2521                 goto end_req;
2522         }
2523
2524         if (!req->async_data) {
2525                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2526                 if (ret < 0)
2527                         goto end_req;
2528                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2529                 if (!ret)
2530                         return true;
2531                 kfree(iovec);
2532         } else {
2533                 return true;
2534         }
2535 end_req:
2536         req_set_fail_links(req);
2537         io_req_complete(req, ret);
2538         return false;
2539 }
2540 #endif
2541
2542 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2543 {
2544 #ifdef CONFIG_BLOCK
2545         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2546         int ret;
2547
2548         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2549                 return false;
2550         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2551                 return false;
2552
2553         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2554
2555         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2556                 refcount_inc(&req->refs);
2557                 io_queue_async_work(req);
2558                 return true;
2559         }
2560
2561 #endif
2562         return false;
2563 }
2564
2565 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2566                              struct io_comp_state *cs)
2567 {
2568         if (!io_rw_reissue(req, res))
2569                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2570 }
2571
2572 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2573 {
2574         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2575
2576         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2577 }
2578
2579 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2580 {
2581         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2582
2583         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2584                 kiocb_end_write(req);
2585
2586         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2587                 req_set_fail_links(req);
2588
2589         WRITE_ONCE(req->result, res);
2590         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2591         smp_wmb();
2592         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2593 }
2594
2595 /*
2596  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2597  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2598  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2599  * accessing the kiocb cookie.
2600  */
2601 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2602 {
2603         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2604
2605         /*
2606          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2607          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2608          * different devices.
2609          */
2610         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2611                 ctx->poll_multi_file = false;
2612         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2613                 struct io_kiocb *list_req;
2614
2615                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2616                                                 inflight_entry);
2617                 if (list_req->file != req->file)
2618                         ctx->poll_multi_file = true;
2619         }
2620
2621         /*
2622          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2623          * it to the front so we find it first.
2624          */
2625         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2626                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2627         else
2628                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2629
2630         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2631             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2632                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2633 }
2634
2635 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2636 {
2637         if (state->has_refs)
2638                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2639         state->file = NULL;
2640 }
2641
2642 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2643 {
2644         if (state->file)
2645                 __io_state_file_put(state);
2646 }
2647
2648 /*
2649  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2650  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2651  * has more than one submission.
2652  */
2653 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2654 {
2655         if (!state)
2656                 return fget(fd);
2657
2658         if (state->file) {
2659                 if (state->fd == fd) {
2660                         state->has_refs--;
2661                         return state->file;
2662                 }
2663                 __io_state_file_put(state);
2664         }
2665         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2666         if (!state->file)
2667                 return NULL;
2668
2669         state->fd = fd;
2670         state->has_refs = state->ios_left - 1;
2671         return state->file;
2672 }
2673
2674 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2675 {
2676 #ifdef CONFIG_BLOCK
2677         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2678 #else
2679         return true;
2680 #endif
2681 }
2682
2683 /*
2684  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2685  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2686  * inline.
2687  */
2688 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2689 {
2690         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2691
2692         if (S_ISBLK(mode)) {
2693                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2694                         return true;
2695                 return false;
2696         }
2697         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2698                 return true;
2699         if (S_ISREG(mode)) {
2700                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2701                     file->f_op != &io_uring_fops)
2702                         return true;
2703                 return false;
2704         }
2705
2706         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2707         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2708                 return true;
2709
2710         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2711                 return false;
2712
2713         if (rw == READ)
2714                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2715
2716         return file->f_op->write_iter != NULL;
2717 }
2718
2719 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2720 {
2721         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2722         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2723         unsigned ioprio;
2724         int ret;
2725
2726         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2727                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2728
2729         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2730         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2731                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2732                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2733         }
2734         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2735         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2736         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2737         if (unlikely(ret))
2738                 return ret;
2739
2740         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2741         if (ioprio) {
2742                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2743                 if (ret)
2744                         return ret;
2745
2746                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2747         } else
2748                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2749
2750         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2751         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2752                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2753
2754         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2755                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2756                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2757                         return -EOPNOTSUPP;
2758
2759                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2760                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2761                 req->iopoll_completed = 0;
2762         } else {
2763                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2764                         return -EINVAL;
2765                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2766         }
2767
2768         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2769         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2770         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2771         return 0;
2772 }
2773
2774 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2775 {
2776         switch (ret) {
2777         case -EIOCBQUEUED:
2778                 break;
2779         case -ERESTARTSYS:
2780         case -ERESTARTNOINTR:
2781         case -ERESTARTNOHAND:
2782         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2783                 /*
2784                  * We can't just restart the syscall, since previously
2785                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2786                  * IO with EINTR.
2787                  */
2788                 ret = -EINTR;
2789                 fallthrough;
2790         default:
2791                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2792         }
2793 }
2794
2795 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2796                        struct io_comp_state *cs)
2797 {
2798         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2799         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2800
2801         /* add previously done IO, if any */
2802         if (io && io->bytes_done > 0) {
2803                 if (ret < 0)
2804                         ret = io->bytes_done;
2805                 else
2806                         ret += io->bytes_done;
2807         }
2808
2809         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2810                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2811         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2812                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2813         else
2814                 io_rw_done(kiocb, ret);
2815 }
2816
2817 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2818                                struct iov_iter *iter)
2819 {
2820         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2821         size_t len = req->rw.len;
2822         struct io_mapped_ubuf *imu;
2823         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2824         size_t offset;
2825         u64 buf_addr;
2826
2827         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2828                 return -EFAULT;
2829         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2830         imu = &ctx->user_bufs[index];
2831         buf_addr = req->rw.addr;
2832
2833         /* overflow */
2834         if (buf_addr + len < buf_addr)
2835                 return -EFAULT;
2836         /* not inside the mapped region */
2837         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2838                 return -EFAULT;
2839
2840         /*
2841          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2842          * and advance us to the beginning.
2843          */
2844         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2845         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2846
2847         if (offset) {
2848                 /*
2849                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2850                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2851                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2852                  * we know that:
2853                  *
2854                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2855                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2856                  *    first and last bvec
2857                  *
2858                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2859                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2860                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2861                  * since we can just skip the first segment, which may not
2862                  * be PAGE_SIZE aligned.
2863                  */
2864                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2865
2866                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2867                         iov_iter_advance(iter, offset);
2868                 } else {
2869                         unsigned long seg_skip;
2870
2871                         /* skip first vec */
2872                         offset -= bvec->bv_len;
2873                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2874
2875                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2876                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2877                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2878                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2879                 }
2880         }
2881
2882         return len;
2883 }
2884
2885 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2886 {
2887         if (needs_lock)
2888                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2889 }
2890
2891 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2892 {
2893         /*
2894          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2895          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2896          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2897          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2898          */
2899         if (needs_lock)
2900                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2901 }
2902
2903 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2904                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2905                                           bool needs_lock)
2906 {
2907         struct io_buffer *head;
2908
2909         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2910                 return kbuf;
2911
2912         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2913
2914         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2915
2916         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2917         if (head) {
2918                 if (!list_empty(&head->list)) {
2919                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2920                                                         list);
2921                         list_del(&kbuf->list);
2922                 } else {
2923                         kbuf = head;
2924                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2925                 }
2926                 if (*len > kbuf->len)
2927                         *len = kbuf->len;
2928         } else {
2929                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2930         }
2931
2932         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2933
2934         return kbuf;
2935 }
2936
2937 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2938                                         bool needs_lock)
2939 {
2940         struct io_buffer *kbuf;
2941         u16 bgid;
2942
2943         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2944         bgid = req->buf_index;
2945         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2946         if (IS_ERR(kbuf))
2947                 return kbuf;
2948         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2949         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2950         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2951 }
2952
2953 #ifdef CONFIG_COMPAT
2954 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2955                                 bool needs_lock)
2956 {
2957         struct compat_iovec __user *uiov;
2958         compat_ssize_t clen;
2959         void __user *buf;
2960         ssize_t len;
2961
2962         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2963         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2964                 return -EFAULT;
2965         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2966                 return -EFAULT;
2967         if (clen < 0)
2968                 return -EINVAL;
2969
2970         len = clen;
2971         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2972         if (IS_ERR(buf))
2973                 return PTR_ERR(buf);
2974         iov[0].iov_base = buf;
2975         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2976         return 0;
2977 }
2978 #endif
2979
2980 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2981                                       bool needs_lock)
2982 {
2983         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2984         void __user *buf;
2985         ssize_t len;
2986
2987         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2988                 return -EFAULT;
2989
2990         len = iov[0].iov_len;
2991         if (len < 0)
2992                 return -EINVAL;
2993         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2994         if (IS_ERR(buf))
2995                 return PTR_ERR(buf);
2996         iov[0].iov_base = buf;
2997         iov[0].iov_len = len;
2998         return 0;
2999 }
3000
3001 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3002                                     bool needs_lock)
3003 {
3004         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3005                 struct io_buffer *kbuf;
3006
3007                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3008                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3009                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3010                 return 0;
3011         }
3012         if (!req->rw.len)
3013                 return 0;
3014         else if (req->rw.len > 1)
3015                 return -EINVAL;
3016
3017 #ifdef CONFIG_COMPAT
3018         if (req->ctx->compat)
3019                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3020 #endif
3021
3022         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3023 }
3024
3025 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3026                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3027                                  bool needs_lock)
3028 {
3029         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3030         size_t sqe_len = req->rw.len;
3031         ssize_t ret;
3032         u8 opcode;
3033
3034         opcode = req->opcode;
3035         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3036                 *iovec = NULL;
3037                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3038         }
3039
3040         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3041         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3042                 return -EINVAL;
3043
3044         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3045                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3046                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3047                         if (IS_ERR(buf))
3048                                 return PTR_ERR(buf);
3049                         req->rw.len = sqe_len;
3050                 }
3051
3052                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3053                 *iovec = NULL;
3054                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
3055         }
3056
3057         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3058                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3059                 if (!ret) {
3060                         ret = (*iovec)->iov_len;
3061                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3062                 }
3063                 *iovec = NULL;
3064                 return ret;
3065         }
3066
3067         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3068                               req->ctx->compat);
3069 }
3070
3071 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3072                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3073                                bool needs_lock)
3074 {
3075         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3076
3077         if (!iorw)
3078                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
3079         *iovec = NULL;
3080         return iov_iter_count(&iorw->iter);
3081 }
3082
3083 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3084 {
3085         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3086 }
3087
3088 /*
3089  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3090  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3091  */
3092 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
3093                            struct iov_iter *iter)
3094 {
3095         ssize_t ret = 0;
3096
3097         /*
3098          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3099          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3100          * the kiocb to be handled from an async context.
3101          */
3102         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3103                 return -EOPNOTSUPP;
3104         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3105                 return -EAGAIN;
3106
3107         while (iov_iter_count(iter)) {
3108                 struct iovec iovec;
3109                 ssize_t nr;
3110
3111                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3112                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3113                 } else {
3114                         /* fixed buffers import bvec */
3115                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
3116                                                 + iter->iov_offset;
3117                         iovec.iov_len = min(iter->count,
3118                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
3119                 }
3120
3121                 if (rw == READ) {
3122                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3123                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3124                 } else {
3125                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3126                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3127                 }
3128
3129                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
3130                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
3131
3132                 if (nr < 0) {
3133                         if (!ret)
3134                                 ret = nr;
3135                         break;
3136                 }
3137                 ret += nr;
3138                 if (nr != iovec.iov_len)
3139                         break;
3140                 iov_iter_advance(iter, nr);
3141         }
3142
3143         return ret;
3144 }
3145
3146 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3147                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3148 {
3149         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3150
3151         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3152         rw->free_iovec = iovec;
3153         rw->bytes_done = 0;
3154         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3155         if (iter->type == ITER_BVEC)
3156                 return;
3157         if (!iovec) {
3158                 unsigned iov_off = 0;
3159
3160                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3161                 if (iter->iov != fast_iov) {
3162                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3163                         rw->iter.iov += iov_off;
3164                 }
3165                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3166                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3167                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3168         } else {
3169                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3170         }
3171 }
3172
3173 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3174 {
3175         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3176         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3177         return req->async_data == NULL;
3178 }
3179
3180 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3181 {
3182         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3183                 return 0;
3184
3185         return  __io_alloc_async_data(req);
3186 }
3187
3188 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3189                              const struct iovec *fast_iov,
3190                              struct iov_iter *iter, bool force)
3191 {
3192         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3193                 return 0;
3194         if (!req->async_data) {
3195                 if (__io_alloc_async_data(req))
3196                         return -ENOMEM;
3197
3198                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3199         }
3200         return 0;
3201 }
3202
3203 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3204 {
3205         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3206         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3207         ssize_t ret;
3208
3209         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3210         if (unlikely(ret < 0))
3211                 return ret;
3212
3213         iorw->bytes_done = 0;
3214         iorw->free_iovec = iov;
3215         if (iov)
3216                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3217         return 0;
3218 }
3219
3220 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3221 {
3222         ssize_t ret;
3223
3224         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3225         if (ret)
3226                 return ret;
3227
3228         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3229                 return -EBADF;
3230
3231         /* either don't need iovec imported or already have it */
3232         if (!req->async_data)
3233                 return 0;
3234         return io_rw_prep_async(req, READ);
3235 }
3236
3237 /*
3238  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3239  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3240  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3241  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3242  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3243  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3244  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3245  * slow path.
3246  */
3247 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3248                              int sync, void *arg)
3249 {
3250         struct wait_page_queue *wpq;
3251         struct io_kiocb *req = wait->private;
3252         struct wait_page_key *key = arg;
3253         int ret;
3254
3255         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3256
3257         if (!wake_page_match(wpq, key))
3258                 return 0;
3259
3260         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3261         list_del_init(&wait->entry);
3262
3263         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3264         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3265
3266         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3267         refcount_inc(&req->refs);
3268         ret = io_req_task_work_add(req, true);
3269         if (unlikely(ret)) {
3270                 struct task_struct *tsk;
3271
3272                 /* queue just for cancelation */
3273                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3274                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3275                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
3276                 wake_up_process(tsk);
3277         }
3278         return 1;
3279 }
3280
3281 /*
3282  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3283  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3284  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3285  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3286  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3287  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3288  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3289  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3290  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3291  * async worker threads for a blocking retry.
3292  */
3293 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3294 {
3295         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3296         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3297         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3298
3299         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3300         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3301                 return false;
3302
3303         /* Only for buffered IO */
3304         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3305                 return false;
3306
3307         /*
3308          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3309          * support callback based unlocks
3310          */
3311         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3312                 return false;
3313
3314         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3315         wait->wait.private = req;
3316         wait->wait.flags = 0;
3317         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3318         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3319         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3320         kiocb->ki_waitq = wait;
3321         return true;
3322 }
3323
3324 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3325 {
3326         if (req->file->f_op->read_iter)
3327                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3328         else if (req->file->f_op->read)
3329                 return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3330         else
3331                 return -EINVAL;
3332 }
3333
3334 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3335                    struct io_comp_state *cs)
3336 {
3337         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3338         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3339         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3340         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3341         ssize_t io_size, ret, ret2;
3342         size_t iov_count;
3343         bool no_async;
3344
3345         if (rw)
3346                 iter = &rw->iter;
3347
3348         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3349         if (ret < 0)
3350                 return ret;
3351         iov_count = iov_iter_count(iter);
3352         io_size = ret;
3353         req->result = io_size;
3354         ret = 0;
3355
3356         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3357         if (!force_nonblock)
3358                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3359         else
3360                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3361
3362
3363         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3364         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3365         if (no_async)
3366                 goto copy_iov;
3367
3368         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3369         if (unlikely(ret))
3370                 goto out_free;
3371
3372         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3373
3374         if (!ret) {
3375                 goto done;
3376         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3377                 ret = 0;
3378                 goto out_free;
3379         } else if (ret == -EAGAIN) {
3380                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3381                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3382                         goto done;
3383                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3384                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3385                         goto done;
3386                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3387                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3388                 ret = 0;
3389                 goto copy_iov;
3390         } else if (ret < 0) {
3391                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3392                 goto done;
3393         }
3394
3395         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3396         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3397             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3398                 goto done;
3399
3400         io_size -= ret;
3401 copy_iov:
3402         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3403         if (ret2) {
3404                 ret = ret2;
3405                 goto out_free;
3406         }
3407         if (no_async)
3408                 return -EAGAIN;
3409         rw = req->async_data;
3410         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3411         iovec = NULL;
3412         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3413         iter = &rw->iter;
3414 retry:
3415         rw->bytes_done += ret;
3416         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3417         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3418                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3419                 return -EAGAIN;
3420         }
3421
3422         /*
3423          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3424          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3425          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3426          * do, then just retry at the new offset.
3427          */
3428         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3429         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3430                 ret = 0;
3431                 goto out_free;
3432         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3433                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3434                 goto retry;
3435         }
3436 done:
3437         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3438         ret = 0;
3439 out_free:
3440         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3441         if (iovec)
3442                 kfree(iovec);
3443         return ret;
3444 }
3445
3446 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3447 {
3448         ssize_t ret;
3449
3450         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3451         if (ret)
3452                 return ret;
3453
3454         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3455                 return -EBADF;
3456
3457         /* either don't need iovec imported or already have it */
3458         if (!req->async_data)
3459                 return 0;
3460         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3461 }
3462
3463 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3464                     struct io_comp_state *cs)
3465 {
3466         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3467         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3468         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3469         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3470         size_t iov_count;
3471         ssize_t ret, ret2, io_size;
3472
3473         if (rw)
3474                 iter = &rw->iter;
3475
3476         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3477         if (ret < 0)
3478                 return ret;
3479         iov_count = iov_iter_count(iter);
3480         io_size = ret;
3481         req->result = io_size;
3482
3483         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3484         if (!force_nonblock)
3485                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3486         else
3487                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3488
3489         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3490         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3491                 goto copy_iov;
3492
3493         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3494         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3495             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3496                 goto copy_iov;
3497
3498         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3499         if (unlikely(ret))
3500                 goto out_free;
3501
3502         /*
3503          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3504          * which will be released by another thread in
3505          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3506          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3507          * we return to userspace.
3508          */
3509         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3510                 __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3511                                         SB_FREEZE_WRITE, true);
3512                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3513                                         SB_FREEZE_WRITE);
3514         }
3515         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3516
3517         if (req->file->f_op->write_iter)
3518                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3519         else if (req->file->f_op->write)
3520                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, iter);
3521         else
3522                 ret2 = -EINVAL;
3523
3524         /*
3525          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3526          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3527          */
3528         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3529                 ret2 = -EAGAIN;
3530         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3531         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3532                 goto done;
3533         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3534                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3535                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3536                         goto copy_iov;
3537 done:
3538                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3539         } else {
3540 copy_iov:
3541                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3542                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3543                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3544                 if (!ret)
3545                         return -EAGAIN;
3546         }
3547 out_free:
3548         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3549         if (iovec)
3550                 kfree(iovec);
3551         return ret;
3552 }
3553
3554 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3555                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3556 {
3557         struct io_splice* sp = &req->splice;
3558         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3559
3560         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3561                 return -EINVAL;
3562
3563         sp->file_in = NULL;
3564         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3565         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3566
3567         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3568                 return -EINVAL;
3569
3570         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3571                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3572         if (!sp->file_in)
3573                 return -EBADF;
3574         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3575
3576         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3577                 /*
3578                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3579                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3580                  */
3581                 io_req_init_async(req);
3582                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3583         }
3584
3585         return 0;
3586 }
3587
3588 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3589                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3590 {
3591         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3592                 return -EINVAL;
3593         return __io_splice_prep(req, sqe);
3594 }
3595
3596 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3597 {
3598         struct io_splice *sp = &req->splice;
3599         struct file *in = sp->file_in;
3600         struct file *out = sp->file_out;
3601         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3602         long ret = 0;
3603
3604         if (force_nonblock)
3605                 return -EAGAIN;
3606         if (sp->len)
3607                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3608
3609         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3610         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3611
3612         if (ret != sp->len)
3613                 req_set_fail_links(req);
3614         io_req_complete(req, ret);
3615         return 0;
3616 }
3617
3618 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3619 {
3620         struct io_splice* sp = &req->splice;
3621
3622         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3623         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3624         return __io_splice_prep(req, sqe);
3625 }
3626
3627 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3628 {
3629         struct io_splice *sp = &req->splice;
3630         struct file *in = sp->file_in;
3631         struct file *out = sp->file_out;
3632         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3633         loff_t *poff_in, *poff_out;
3634         long ret = 0;
3635
3636         if (force_nonblock)
3637                 return -EAGAIN;
3638
3639         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3640         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3641
3642         if (sp->len)
3643                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3644
3645         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3646         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3647
3648         if (ret != sp->len)
3649                 req_set_fail_links(req);
3650         io_req_complete(req, ret);
3651         return 0;
3652 }
3653
3654 /*
3655  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3656  */
3657 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3658 {
3659         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3660
3661         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3662                 return -EINVAL;
3663
3664         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3665         return 0;
3666 }
3667
3668 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3669 {
3670         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3671
3672         if (!req->file)
3673                 return -EBADF;
3674
3675         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3676                 return -EINVAL;
3677         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3678                 return -EINVAL;
3679
3680         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3681         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3682                 return -EINVAL;
3683
3684         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3685         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3686         return 0;
3687 }
3688
3689 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3690 {
3691         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3692         int ret;
3693
3694         /* fsync always requires a blocking context */
3695         if (force_nonblock)
3696                 return -EAGAIN;
3697
3698         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3699                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3700                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3701         if (ret < 0)
3702                 req_set_fail_links(req);
3703         io_req_complete(req, ret);
3704         return 0;
3705 }
3706
3707 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3708                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3709 {
3710         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3711                 return -EINVAL;
3712         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3713                 return -EINVAL;
3714
3715         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3716         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3717         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3718         return 0;
3719 }
3720
3721 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3722 {
3723         int ret;
3724
3725         /* fallocate always requiring blocking context */
3726         if (force_nonblock)
3727                 return -EAGAIN;
3728         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3729                                 req->sync.len);
3730         if (ret < 0)
3731                 req_set_fail_links(req);
3732         io_req_complete(req, ret);
3733         return 0;
3734 }
3735
3736 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3737 {
3738         const char __user *fname;
3739         int ret;
3740
3741         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3742                 return -EINVAL;
3743         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3744                 return -EBADF;
3745
3746         /* open.how should be already initialised */
3747         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3748                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3749
3750         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3751         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3752         req->open.filename = getname(fname);
3753         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3754                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3755                 req->open.filename = NULL;
3756                 return ret;
3757         }
3758         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3759         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3760         return 0;
3761 }
3762
3763 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3764 {
3765         u64 flags, mode;
3766
3767         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3768                 return -EINVAL;
3769         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3770         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3771         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3772         return __io_openat_prep(req, sqe);
3773 }
3774
3775 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3776 {
3777         struct open_how __user *how;
3778         size_t len;
3779         int ret;
3780
3781         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3782                 return -EINVAL;
3783         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3784         len = READ_ONCE(sqe->len);
3785         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3786                 return -EINVAL;
3787
3788         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3789                                         len);
3790         if (ret)
3791                 return ret;
3792
3793         return __io_openat_prep(req, sqe);
3794 }
3795
3796 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3797 {
3798         struct open_flags op;
3799         struct file *file;
3800         int ret;
3801
3802         if (force_nonblock)
3803                 return -EAGAIN;
3804
3805         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3806         if (ret)
3807                 goto err;
3808
3809         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3810         if (ret < 0)
3811                 goto err;
3812
3813         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3814         if (IS_ERR(file)) {
3815                 put_unused_fd(ret);
3816                 ret = PTR_ERR(file);
3817         } else {
3818                 fsnotify_open(file);
3819                 fd_install(ret, file);
3820         }
3821 err:
3822         putname(req->open.filename);
3823         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3824         if (ret < 0)
3825                 req_set_fail_links(req);
3826         io_req_complete(req, ret);
3827         return 0;
3828 }
3829
3830 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3831 {
3832         return io_openat2(req, force_nonblock);
3833 }
3834
3835 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3836                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3837 {
3838         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3839         u64 tmp;
3840
3841         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3842                 return -EINVAL;
3843
3844         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3845         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3846                 return -EINVAL;
3847
3848         memset(p, 0, sizeof(*p));
3849         p->nbufs = tmp;
3850         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3851         return 0;
3852 }
3853
3854 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3855                                int bgid, unsigned nbufs)
3856 {
3857         unsigned i = 0;
3858
3859         /* shouldn't happen */
3860         if (!nbufs)
3861                 return 0;
3862
3863         /* the head kbuf is the list itself */
3864         while (!list_empty(&buf->list)) {
3865                 struct io_buffer *nxt;
3866
3867                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3868                 list_del(&nxt->list);
3869                 kfree(nxt);
3870                 if (++i == nbufs)
3871                         return i;
3872         }
3873         i++;
3874         kfree(buf);
3875         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3876
3877         return i;
3878 }
3879
3880 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3881                              struct io_comp_state *cs)
3882 {
3883         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3884         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3885         struct io_buffer *head;
3886         int ret = 0;
3887
3888         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3889
3890         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3891
3892         ret = -ENOENT;
3893         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3894         if (head)
3895                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3896
3897         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3898         if (ret < 0)
3899                 req_set_fail_links(req);
3900         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3901         return 0;
3902 }
3903
3904 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3905                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3906 {
3907         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3908         u64 tmp;
3909
3910         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3911                 return -EINVAL;
3912
3913         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3914         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3915                 return -E2BIG;
3916         p->nbufs = tmp;
3917         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3918         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3919
3920         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3921                 return -EFAULT;
3922
3923         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3924         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3925         if (tmp > USHRT_MAX)
3926                 return -E2BIG;
3927         p->bid = tmp;
3928         return 0;
3929 }
3930
3931 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3932 {
3933         struct io_buffer *buf;
3934         u64 addr = pbuf->addr;
3935         int i, bid = pbuf->bid;
3936
3937         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3938                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3939                 if (!buf)
3940                         break;
3941
3942                 buf->addr = addr;
3943                 buf->len = pbuf->len;
3944                 buf->bid = bid;
3945                 addr += pbuf->len;
3946                 bid++;
3947                 if (!*head) {
3948                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3949                         *head = buf;
3950                 } else {
3951                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3952                 }
3953         }
3954
3955         return i ? i : -ENOMEM;
3956 }
3957
3958 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3959                               struct io_comp_state *cs)
3960 {
3961         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3962         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3963         struct io_buffer *head, *list;
3964         int ret = 0;
3965
3966         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3967
3968         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3969
3970         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3971
3972         ret = io_add_buffers(p, &head);
3973         if (ret < 0)
3974                 goto out;
3975
3976         if (!list) {
3977                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3978                                         GFP_KERNEL);
3979                 if (ret < 0) {
3980                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3981                         goto out;
3982                 }
3983         }
3984 out:
3985         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3986         if (ret < 0)
3987                 req_set_fail_links(req);
3988         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3989         return 0;
3990 }
3991
3992 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3993                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3994 {
3995 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3996         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3997                 return -EINVAL;
3998         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
3999                 return -EINVAL;
4000
4001         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4002         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4003         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4004
4005         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4006                 struct epoll_event __user *ev;
4007
4008                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4009                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4010                         return -EFAULT;
4011         }
4012
4013         return 0;
4014 #else
4015         return -EOPNOTSUPP;
4016 #endif
4017 }
4018
4019 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4020                         struct io_comp_state *cs)
4021 {
4022 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4023         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4024         int ret;
4025
4026         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4027         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4028                 return -EAGAIN;
4029
4030         if (ret < 0)
4031                 req_set_fail_links(req);
4032         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4033         return 0;
4034 #else
4035         return -EOPNOTSUPP;
4036 #endif
4037 }
4038
4039 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4040 {
4041 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4042         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4043                 return -EINVAL;
4044         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4045                 return -EINVAL;
4046
4047         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4048         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4049         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4050         return 0;
4051 #else
4052         return -EOPNOTSUPP;
4053 #endif
4054 }
4055
4056 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4057 {
4058 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4059         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4060         int ret;
4061
4062         if (force_nonblock)
4063                 return -EAGAIN;
4064
4065         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
4066         if (ret < 0)
4067                 req_set_fail_links(req);
4068         io_req_complete(req, ret);
4069         return 0;
4070 #else
4071         return -EOPNOTSUPP;
4072 #endif
4073 }
4074
4075 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4076 {
4077         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4078                 return -EINVAL;
4079         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4080                 return -EINVAL;
4081
4082         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4083         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4084         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4085         return 0;
4086 }
4087
4088 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4089 {
4090         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4091         int ret;
4092
4093         if (force_nonblock) {
4094                 switch (fa->advice) {
4095                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4096                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4097                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4098                         break;
4099                 default:
4100                         return -EAGAIN;
4101                 }
4102         }
4103
4104         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4105         if (ret < 0)
4106                 req_set_fail_links(req);
4107         io_req_complete(req, ret);
4108         return 0;
4109 }
4110
4111 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4112 {
4113         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4114                 return -EINVAL;
4115         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4116                 return -EINVAL;
4117         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4118                 return -EBADF;
4119
4120         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4121         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4122         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4123         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4124         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4125
4126         return 0;
4127 }
4128
4129 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4130 {
4131         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4132         int ret;
4133
4134         if (force_nonblock) {
4135                 /* only need file table for an actual valid fd */
4136                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4137                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4138                 return -EAGAIN;
4139         }
4140
4141         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4142                        ctx->buffer);
4143
4144         if (ret < 0)
4145                 req_set_fail_links(req);
4146         io_req_complete(req, ret);
4147         return 0;
4148 }
4149
4150 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4151 {
4152         /*
4153          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4154          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4155          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4156          */
4157         io_req_init_async(req);
4158         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4159
4160         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4161                 return -EINVAL;
4162         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4163             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4164                 return -EINVAL;
4165         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4166                 return -EBADF;
4167
4168         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4169         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4170                 return -EBADF;
4171
4172         req->close.put_file = NULL;
4173         return 0;
4174 }
4175
4176 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4177                     struct io_comp_state *cs)
4178 {
4179         struct io_close *close = &req->close;
4180         int ret;
4181
4182         /* might be already done during nonblock submission */
4183         if (!close->put_file) {
4184                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4185                 if (ret < 0)
4186                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4187         }
4188
4189         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4190         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4191                 /* was never set, but play safe */
4192                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4193                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4194                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4195                 return -EAGAIN;
4196         }
4197
4198         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4199         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4200         if (ret < 0)
4201                 req_set_fail_links(req);
4202         fput(close->put_file);
4203         close->put_file = NULL;
4204         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4205         return 0;
4206 }
4207
4208 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4209 {
4210         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4211
4212         if (!req->file)
4213                 return -EBADF;
4214
4215         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4216                 return -EINVAL;
4217         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4218                 return -EINVAL;
4219
4220         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4221         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4222         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4223         return 0;
4224 }
4225
4226 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4227 {
4228         int ret;
4229
4230         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4231         if (force_nonblock)
4232                 return -EAGAIN;
4233
4234         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4235                                 req->sync.flags);
4236         if (ret < 0)
4237                 req_set_fail_links(req);
4238         io_req_complete(req, ret);
4239         return 0;
4240 }
4241
4242 #if defined(CONFIG_NET)
4243 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4244                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4245 {
4246         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4247
4248         if (async_msg)
4249                 return -EAGAIN;
4250         if (io_alloc_async_data(req)) {
4251                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4252                         kfree(kmsg->iov);
4253                 return -ENOMEM;
4254         }
4255         async_msg = req->async_data;
4256         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4257         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4258         return -EAGAIN;
4259 }
4260
4261 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4262                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4263 {
4264         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4265         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4266         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4267                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4268 }
4269
4270 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4271 {
4272         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4273         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4274         int ret;
4275
4276         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4277                 return -EINVAL;
4278
4279         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4280         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4281         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4282
4283 #ifdef CONFIG_COMPAT
4284         if (req->ctx->compat)
4285                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4286 #endif
4287
4288         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4289                 return 0;
4290         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4291         if (!ret)
4292                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4293         return ret;
4294 }
4295
4296 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4297                       struct io_comp_state *cs)
4298 {
4299         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4300         struct socket *sock;
4301         unsigned flags;
4302         int ret;
4303
4304         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4305         if (unlikely(!sock))
4306                 return ret;
4307
4308         if (req->async_data) {
4309                 kmsg = req->async_data;
4310                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4311                 /* if iov is set, it's allocated already */
4312                 if (!kmsg->iov)
4313                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4314                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4315         } else {
4316                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4317                 if (ret)
4318                         return ret;
4319                 kmsg = &iomsg;
4320         }
4321
4322         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4323         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4324                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4325         else if (force_nonblock)
4326                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4327
4328         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4329         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4330                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4331         if (ret == -ERESTARTSYS)
4332                 ret = -EINTR;
4333
4334         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4335                 kfree(kmsg->iov);
4336         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4337         if (ret < 0)
4338                 req_set_fail_links(req);
4339         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4340         return 0;
4341 }
4342
4343 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4344                    struct io_comp_state *cs)
4345 {
4346         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4347         struct msghdr msg;
4348         struct iovec iov;
4349         struct socket *sock;
4350         unsigned flags;
4351         int ret;
4352
4353         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4354         if (unlikely(!sock))
4355                 return ret;
4356
4357         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4358         if (unlikely(ret))
4359                 return ret;
4360
4361         msg.msg_name = NULL;
4362         msg.msg_control = NULL;
4363         msg.msg_controllen = 0;
4364         msg.msg_namelen = 0;
4365
4366         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4367         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4368                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4369         else if (force_nonblock)
4370                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4371
4372         msg.msg_flags = flags;
4373         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4374         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4375                 return -EAGAIN;
4376         if (ret == -ERESTARTSYS)
4377                 ret = -EINTR;
4378
4379         if (ret < 0)
4380                 req_set_fail_links(req);
4381         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4382         return 0;
4383 }
4384
4385 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4386                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4387 {
4388         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4389         struct iovec __user *uiov;
4390         size_t iov_len;
4391         int ret;
4392
4393         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4394                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4395         if (ret)
4396                 return ret;
4397
4398         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4399                 if (iov_len > 1)
4400                         return -EINVAL;
4401                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4402                         return -EFAULT;
4403                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4404                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4405                                 sr->len);
4406                 iomsg->iov = NULL;
4407         } else {
4408                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4409                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4410                                      false);
4411                 if (ret > 0)
4412                         ret = 0;
4413         }
4414
4415         return ret;
4416 }
4417
4418 #ifdef CONFIG_COMPAT
4419 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4420                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4421 {
4422         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4423         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4424         struct compat_iovec __user *uiov;
4425         compat_uptr_t ptr;
4426         compat_size_t len;
4427         int ret;
4428
4429         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4430         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4431                                         &ptr, &len);
4432         if (ret)
4433                 return ret;
4434
4435         uiov = compat_ptr(ptr);
4436         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4437                 compat_ssize_t clen;
4438
4439                 if (len > 1)
4440                         return -EINVAL;
4441                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4442                         return -EFAULT;
4443                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4444                         return -EFAULT;
4445                 if (clen < 0)
4446                         return -EINVAL;
4447                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4448                 iomsg->iov = NULL;
4449         } else {
4450                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4451                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4452                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4453                 if (ret < 0)
4454                         return ret;
4455         }
4456
4457         return 0;
4458 }
4459 #endif
4460
4461 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4462                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4463 {
4464         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4465         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4466
4467 #ifdef CONFIG_COMPAT
4468         if (req->ctx->compat)
4469                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4470 #endif
4471
4472         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4473 }
4474
4475 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4476                                                bool needs_lock)
4477 {
4478         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4479         struct io_buffer *kbuf;
4480
4481         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4482         if (IS_ERR(kbuf))
4483                 return kbuf;
4484
4485         sr->kbuf = kbuf;
4486         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4487         return kbuf;
4488 }
4489
4490 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4491 {
4492         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4493 }
4494
4495 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4496                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4497 {
4498         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4499         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4500         int ret;
4501
4502         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4503                 return -EINVAL;
4504
4505         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4506         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4507         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4508         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4509
4510 #ifdef CONFIG_COMPAT
4511         if (req->ctx->compat)
4512                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4513 #endif
4514
4515         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4516                 return 0;
4517         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4518         if (!ret)
4519                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4520         return ret;
4521 }
4522
4523 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4524                       struct io_comp_state *cs)
4525 {
4526         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4527         struct socket *sock;
4528         struct io_buffer *kbuf;
4529         unsigned flags;
4530         int ret, cflags = 0;
4531
4532         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4533         if (unlikely(!sock))
4534                 return ret;
4535
4536         if (req->async_data) {
4537                 kmsg = req->async_data;
4538                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4539                 /* if iov is set, it's allocated already */
4540                 if (!kmsg->iov)
4541                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4542                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4543         } else {
4544                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4545                 if (ret)
4546                         return ret;
4547                 kmsg = &iomsg;
4548         }
4549
4550         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4551                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4552                 if (IS_ERR(kbuf))
4553                         return PTR_ERR(kbuf);
4554                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4555                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4556                                 1, req->sr_msg.len);
4557         }
4558
4559         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4560         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4561                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4562         else if (force_nonblock)
4563                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4564
4565         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4566                                         kmsg->uaddr, flags);
4567         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4568                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4569         if (ret == -ERESTARTSYS)
4570                 ret = -EINTR;
4571
4572         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4573                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4574         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4575                 kfree(kmsg->iov);
4576         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4577         if (ret < 0)
4578                 req_set_fail_links(req);
4579         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4580         return 0;
4581 }
4582
4583 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4584                    struct io_comp_state *cs)
4585 {
4586         struct io_buffer *kbuf;
4587         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4588         struct msghdr msg;
4589         void __user *buf = sr->buf;
4590         struct socket *sock;
4591         struct iovec iov;
4592         unsigned flags;
4593         int ret, cflags = 0;
4594
4595         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4596         if (unlikely(!sock))
4597                 return ret;
4598
4599         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4600                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4601                 if (IS_ERR(kbuf))
4602                         return PTR_ERR(kbuf);
4603                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4604         }
4605
4606         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4607         if (unlikely(ret))
4608                 goto out_free;
4609
4610         msg.msg_name = NULL;
4611         msg.msg_control = NULL;
4612         msg.msg_controllen = 0;
4613         msg.msg_namelen = 0;
4614         msg.msg_iocb = NULL;
4615         msg.msg_flags = 0;
4616
4617         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4618         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4619                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4620         else if (force_nonblock)
4621                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4622
4623         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4624         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4625                 return -EAGAIN;
4626         if (ret == -ERESTARTSYS)
4627                 ret = -EINTR;
4628 out_free:
4629         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4630                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4631         if (ret < 0)
4632                 req_set_fail_links(req);
4633         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4634         return 0;
4635 }
4636
4637 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4638 {
4639         struct io_accept *accept = &req->accept;
4640
4641         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4642                 return -EINVAL;
4643         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4644                 return -EINVAL;
4645
4646         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4647         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4648         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4649         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4650         return 0;
4651 }
4652
4653 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4654                      struct io_comp_state *cs)
4655 {
4656         struct io_accept *accept = &req->accept;
4657         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4658         int ret;
4659
4660         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4661                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4662
4663         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4664                                         accept->addr_len, accept->flags,
4665                                         accept->nofile);
4666         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4667                 return -EAGAIN;
4668         if (ret < 0) {
4669                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4670                         ret = -EINTR;
4671                 req_set_fail_links(req);
4672         }
4673         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4674         return 0;
4675 }
4676
4677 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4678 {
4679         struct io_connect *conn = &req->connect;
4680         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4681
4682         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4683                 return -EINVAL;
4684         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4685                 return -EINVAL;
4686
4687         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4688         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4689
4690         if (!io)
4691                 return 0;
4692
4693         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4694                                         &io->address);
4695 }
4696
4697 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4698                       struct io_comp_state *cs)
4699 {
4700         struct io_async_connect __io, *io;
4701         unsigned file_flags;
4702         int ret;
4703
4704         if (req->async_data) {
4705                 io = req->async_data;
4706         } else {
4707                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4708                                                 req->connect.addr_len,
4709                                                 &__io.address);
4710                 if (ret)
4711                         goto out;
4712                 io = &__io;
4713         }
4714
4715         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4716
4717         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4718                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4719         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4720                 if (req->async_data)
4721                         return -EAGAIN;
4722                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4723                         ret = -ENOMEM;
4724                         goto out;
4725                 }
4726                 io = req->async_data;
4727                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4728                 return -EAGAIN;
4729         }
4730         if (ret == -ERESTARTSYS)
4731                 ret = -EINTR;
4732 out:
4733         if (ret < 0)
4734                 req_set_fail_links(req);
4735         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4736         return 0;
4737 }
4738 #else /* !CONFIG_NET */
4739 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4740 {
4741         return -EOPNOTSUPP;
4742 }
4743
4744 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4745                       struct io_comp_state *cs)
4746 {
4747         return -EOPNOTSUPP;
4748 }
4749
4750 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4751                    struct io_comp_state *cs)
4752 {
4753         return -EOPNOTSUPP;
4754 }
4755
4756 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4757                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4758 {
4759         return -EOPNOTSUPP;
4760 }
4761
4762 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4763                       struct io_comp_state *cs)
4764 {
4765         return -EOPNOTSUPP;
4766 }
4767
4768 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4769                    struct io_comp_state *cs)
4770 {
4771         return -EOPNOTSUPP;
4772 }
4773
4774 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4775 {
4776         return -EOPNOTSUPP;
4777 }
4778
4779 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4780                      struct io_comp_state *cs)
4781 {
4782         return -EOPNOTSUPP;
4783 }
4784
4785 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4786 {
4787         return -EOPNOTSUPP;
4788 }
4789
4790 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4791                       struct io_comp_state *cs)
4792 {
4793         return -EOPNOTSUPP;
4794 }
4795 #endif /* CONFIG_NET */
4796
4797 struct io_poll_table {
4798         struct poll_table_struct pt;
4799         struct io_kiocb *req;
4800         int error;
4801 };
4802
4803 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4804                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4805 {
4806         bool twa_signal_ok;
4807         int ret;
4808
4809         /* for instances that support it check for an event match first: */
4810         if (mask && !(mask & poll->events))
4811                 return 0;
4812
4813         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4814
4815         list_del_init(&poll->wait.entry);
4816
4817         req->result = mask;
4818         init_task_work(&req->task_work, func);
4819         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4820
4821         /*
4822          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4823          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4824          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4825          * either, as the normal wakeup will suffice.
4826          */
4827         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4828
4829         /*
4830          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4831          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4832          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4833          * have the needed state needed for it anyway.
4834          */
4835         ret = io_req_task_work_add(req, twa_signal_ok);
4836         if (unlikely(ret)) {
4837                 struct task_struct *tsk;
4838
4839                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4840                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4841                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4842                 wake_up_process(tsk);
4843         }
4844         return 1;
4845 }
4846
4847 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4848         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4849 {
4850         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4851
4852         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4853                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4854
4855                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4856         }
4857
4858         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4859         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4860                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4861                 return true;
4862         }
4863
4864         return false;
4865 }
4866
4867 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4868 {
4869         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4870         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4871                 return req->async_data;
4872         return req->apoll->double_poll;
4873 }
4874
4875 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4876 {
4877         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4878                 return &req->poll;
4879         return &req->apoll->poll;
4880 }
4881
4882 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4883 {
4884         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4885
4886         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4887
4888         if (poll && poll->head) {
4889                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4890
4891                 spin_lock(&head->lock);
4892                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4893                 if (poll->wait.private)
4894                         refcount_dec(&req->refs);
4895                 poll->head = NULL;
4896                 spin_unlock(&head->lock);
4897         }
4898 }
4899
4900 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4901 {
4902         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4903
4904         io_poll_remove_double(req);
4905         req->poll.done = true;
4906         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4907         io_commit_cqring(ctx);
4908 }
4909
4910 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4911 {
4912         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4913
4914         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4915                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4916                 return;
4917         }
4918
4919         hash_del(&req->hash_node);
4920         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4921         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4922
4923         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4924         io_cqring_ev_posted(ctx);
4925 }
4926
4927 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4928 {
4929         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4930         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4931         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4932
4933         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4934         if (nxt)
4935                 __io_req_task_submit(nxt);
4936         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4937 }
4938
4939 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4940                                int sync, void *key)
4941 {
4942         struct io_kiocb *req = wait->private;
4943         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4944         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4945
4946         /* for instances that support it check for an event match first: */
4947         if (mask && !(mask & poll->events))
4948                 return 0;
4949
4950         list_del_init(&wait->entry);
4951
4952         if (poll && poll->head) {
4953                 bool done;
4954
4955                 spin_lock(&poll->head->lock);
4956                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4957                 if (!done)
4958                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4959                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4960                 wait->private = NULL;
4961                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4962                 if (!done)
4963                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4964         }
4965         refcount_dec(&req->refs);
4966         return 1;
4967 }
4968
4969 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4970                               wait_queue_func_t wake_func)
4971 {
4972         poll->head = NULL;
4973         poll->done = false;
4974         poll->canceled = false;
4975         poll->events = events;
4976         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4977         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4978 }
4979
4980 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4981                             struct wait_queue_head *head,
4982                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4983 {
4984         struct io_kiocb *req = pt->req;
4985
4986         /*
4987          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4988          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4989          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4990          */
4991         if (unlikely(poll->head)) {
4992                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4993                 if (*poll_ptr) {
4994                         pt->error = -EINVAL;
4995                         return;
4996                 }
4997                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4998                 if (!poll) {
4999                         pt->error = -ENOMEM;
5000                         return;
5001                 }
5002                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
5003                 refcount_inc(&req->refs);
5004                 poll->wait.private = req;
5005                 *poll_ptr = poll;
5006         }
5007
5008         pt->error = 0;
5009         poll->head = head;
5010
5011         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5012                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5013         else
5014                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5015 }
5016
5017 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5018                                struct poll_table_struct *p)
5019 {
5020         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5021         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5022
5023         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5024 }
5025
5026 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5027 {
5028         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5029         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5030         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5031
5032         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5033
5034         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5035                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5036                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5037                 return;
5038         }
5039
5040         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5041         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5042                 hash_del(&req->hash_node);
5043
5044         io_poll_remove_double(req);
5045         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5046
5047         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5048                 __io_req_task_submit(req);
5049         else
5050                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5051
5052         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5053         kfree(apoll->double_poll);
5054         kfree(apoll);
5055 }
5056
5057 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5058                         void *key)
5059 {
5060         struct io_kiocb *req = wait->private;
5061         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5062
5063         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5064                                         key_to_poll(key));
5065
5066         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5067 }
5068
5069 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5070 {
5071         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5072         struct hlist_head *list;
5073
5074         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5075         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5076 }
5077
5078 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5079                                       struct io_poll_iocb *poll,
5080                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5081                                       wait_queue_func_t wake_func)
5082         __acquires(&ctx->completion_lock)
5083 {
5084         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5085         bool cancel = false;
5086
5087         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5088         poll->file = req->file;
5089         poll->wait.private = req;
5090
5091         ipt->pt._key = mask;
5092         ipt->req = req;
5093         ipt->error = -EINVAL;
5094
5095         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5096
5097         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5098         if (likely(poll->head)) {
5099                 spin_lock(&poll->head->lock);
5100                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5101                         if (ipt->error)
5102                                 cancel = true;
5103                         ipt->error = 0;
5104                         mask = 0;
5105                 }
5106                 if (mask || ipt->error)
5107                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5108                 else if (cancel)
5109                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5110                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5111                         io_poll_req_insert(req);
5112                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5113         }
5114
5115         return mask;
5116 }
5117
5118 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5119 {
5120         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5121         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5122         struct async_poll *apoll;
5123         struct io_poll_table ipt;
5124         __poll_t mask, ret;
5125         int rw;
5126
5127         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5128                 return false;
5129         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5130                 return false;
5131         if (def->pollin)
5132                 rw = READ;
5133         else if (def->pollout)
5134                 rw = WRITE;
5135         else
5136                 return false;
5137         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5138         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5139                 return false;
5140
5141         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5142         if (unlikely(!apoll))
5143                 return false;
5144         apoll->double_poll = NULL;
5145
5146         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5147         req->apoll = apoll;
5148         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5149
5150         mask = 0;
5151         if (def->pollin)
5152                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5153         if (def->pollout)
5154                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5155
5156         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5157         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5158             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5159                 mask &= ~POLLIN;
5160
5161         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5162
5163         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5164
5165         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5166                                         io_async_wake);
5167         if (ret || ipt.error) {
5168                 io_poll_remove_double(req);
5169                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5170                 kfree(apoll->double_poll);
5171                 kfree(apoll);
5172                 return false;
5173         }
5174         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5175         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5176                                         apoll->poll.events);
5177         return true;
5178 }
5179
5180 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5181                                  struct io_poll_iocb *poll)
5182 {
5183         bool do_complete = false;
5184
5185         spin_lock(&poll->head->lock);
5186         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5187         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5188                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5189                 do_complete = true;
5190         }
5191         spin_unlock(&poll->head->lock);
5192         hash_del(&req->hash_node);
5193         return do_complete;
5194 }
5195
5196 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5197 {
5198         bool do_complete;
5199
5200         io_poll_remove_double(req);
5201
5202         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5203                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5204         } else {
5205                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5206
5207                 /* non-poll requests have submit ref still */
5208                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5209                 if (do_complete) {
5210                         io_put_req(req);
5211                         kfree(apoll->double_poll);
5212                         kfree(apoll);
5213                 }
5214         }
5215
5216         if (do_complete) {
5217                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5218                 io_commit_cqring(req->ctx);
5219                 req_set_fail_links(req);
5220                 io_put_req_deferred(req, 1);
5221         }
5222
5223         return do_complete;
5224 }
5225
5226 /*
5227  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5228  */
5229 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
5230 {
5231         struct hlist_node *tmp;
5232         struct io_kiocb *req;
5233         int posted = 0, i;
5234
5235         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5236         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5237                 struct hlist_head *list;
5238
5239                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5240                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5241                         if (io_task_match(req, tsk))
5242                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5243                 }
5244         }
5245         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5246
5247         if (posted)
5248                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5249
5250         return posted != 0;
5251 }
5252
5253 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5254 {
5255         struct hlist_head *list;
5256         struct io_kiocb *req;
5257
5258         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5259         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5260                 if (sqe_addr != req->user_data)
5261                         continue;
5262                 if (io_poll_remove_one(req))
5263                         return 0;
5264                 return -EALREADY;
5265         }
5266
5267         return -ENOENT;
5268 }
5269
5270 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5271                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5272 {
5273         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5274                 return -EINVAL;
5275         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5276             sqe->poll_events)
5277                 return -EINVAL;
5278
5279         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5280         return 0;
5281 }
5282
5283 /*
5284  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5285  * and remove it if found.
5286  */
5287 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5288 {
5289         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5290         u64 addr;
5291         int ret;
5292
5293         addr = req->poll.addr;
5294         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5295         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5296         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5297
5298         if (ret < 0)
5299                 req_set_fail_links(req);
5300         io_req_complete(req, ret);
5301         return 0;
5302 }
5303
5304 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5305                         void *key)
5306 {
5307         struct io_kiocb *req = wait->private;
5308         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5309
5310         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5311 }
5312
5313 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5314                                struct poll_table_struct *p)
5315 {
5316         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5317
5318         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5319 }
5320
5321 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5322 {
5323         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5324         u32 events;
5325
5326         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5327                 return -EINVAL;
5328         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5329                 return -EINVAL;
5330         if (!poll->file)
5331                 return -EBADF;
5332
5333         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5334 #ifdef __BIG_ENDIAN
5335         events = swahw32(events);
5336 #endif
5337         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5338                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5339         return 0;
5340 }
5341
5342 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5343 {
5344         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5345         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5346         struct io_poll_table ipt;
5347         __poll_t mask;
5348
5349         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5350         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5351
5352         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5353                                         io_poll_wake);
5354
5355         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5356                 ipt.error = 0;
5357                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5358         }
5359         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5360
5361         if (mask) {
5362                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5363                 io_put_req(req);
5364         }
5365         return ipt.error;
5366 }
5367
5368 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5369 {
5370         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5371                                                 struct io_timeout_data, timer);
5372         struct io_kiocb *req = data->req;
5373         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5374         unsigned long flags;
5375
5376         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5377         list_del_init(&req->timeout.list);
5378         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5379                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5380
5381         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5382         io_commit_cqring(ctx);
5383         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5384
5385         io_cqring_ev_posted(ctx);
5386         req_set_fail_links(req);
5387         io_put_req(req);
5388         return HRTIMER_NORESTART;
5389 }
5390
5391 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5392 {
5393         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
5394         int ret;
5395
5396         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5397         if (ret == -1)
5398                 return -EALREADY;
5399         list_del_init(&req->timeout.list);
5400
5401         req_set_fail_links(req);
5402         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5403         io_put_req_deferred(req, 1);
5404         return 0;
5405 }
5406
5407 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5408 {
5409         struct io_kiocb *req;
5410         int ret = -ENOENT;
5411
5412         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5413                 if (user_data == req->user_data) {
5414                         ret = 0;
5415                         break;
5416                 }
5417         }
5418
5419         if (ret == -ENOENT)
5420                 return ret;
5421
5422         return __io_timeout_cancel(req);
5423 }
5424
5425 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5426                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5427 {
5428         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5429                 return -EINVAL;
5430         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5431                 return -EINVAL;
5432         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->timeout_flags)
5433                 return -EINVAL;
5434
5435         req->timeout_rem.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5436         return 0;
5437 }
5438
5439 /*
5440  * Remove or update an existing timeout command
5441  */
5442 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5443 {
5444         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5445         int ret;
5446
5447         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5448         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout_rem.addr);
5449
5450         io_cqring_fill_event(req, ret);
5451         io_commit_cqring(ctx);
5452         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5453         io_cqring_ev_posted(ctx);
5454         if (ret < 0)
5455                 req_set_fail_links(req);
5456         io_put_req(req);
5457         return 0;
5458 }
5459
5460 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5461                            bool is_timeout_link)
5462 {
5463         struct io_timeout_data *data;
5464         unsigned flags;
5465         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5466
5467         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5468                 return -EINVAL;
5469         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5470                 return -EINVAL;
5471         if (off && is_timeout_link)
5472                 return -EINVAL;
5473         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5474         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5475                 return -EINVAL;
5476
5477         req->timeout.off = off;
5478
5479         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5480                 return -ENOMEM;
5481
5482         data = req->async_data;
5483         data->req = req;
5484
5485         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5486                 return -EFAULT;
5487
5488         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5489                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5490         else
5491                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5492
5493         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5494         return 0;
5495 }
5496
5497 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5498 {
5499         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5500         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5501         struct list_head *entry;
5502         u32 tail, off = req->timeout.off;
5503
5504         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5505
5506         /*
5507          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5508          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5509          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5510          */
5511         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5512                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5513                 goto add;
5514         }
5515
5516         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5517         req->timeout.target_seq = tail + off;
5518
5519         /*
5520          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5521          * the one we need first.
5522          */
5523         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5524                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5525                                                   timeout.list);
5526
5527                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5528                         continue;
5529                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5530                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5531                         break;
5532         }
5533 add:
5534         list_add(&req->timeout.list, entry);
5535         data->timer.function = io_timeout_fn;
5536         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5537         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5538         return 0;
5539 }
5540
5541 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5542 {
5543         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5544
5545         return req->user_data == (unsigned long) data;
5546 }
5547
5548 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5549 {
5550         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5551         int ret = 0;
5552
5553         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5554         switch (cancel_ret) {
5555         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5556                 ret = 0;
5557                 break;
5558         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5559                 ret = -EALREADY;
5560                 break;
5561         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5562                 ret = -ENOENT;
5563                 break;
5564         }
5565
5566         return ret;
5567 }
5568
5569 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5570                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5571                                      int success_ret)
5572 {
5573         unsigned long flags;
5574         int ret;
5575
5576         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5577         if (ret != -ENOENT) {
5578                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5579                 goto done;
5580         }
5581
5582         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5583         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5584         if (ret != -ENOENT)
5585                 goto done;
5586         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5587 done:
5588         if (!ret)
5589                 ret = success_ret;
5590         io_cqring_fill_event(req, ret);
5591         io_commit_cqring(ctx);
5592         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5593         io_cqring_ev_posted(ctx);
5594
5595         if (ret < 0)
5596                 req_set_fail_links(req);
5597         io_put_req(req);
5598 }
5599
5600 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5601                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5602 {
5603         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5604                 return -EINVAL;
5605         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5606                 return -EINVAL;
5607         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5608                 return -EINVAL;
5609
5610         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5611         return 0;
5612 }
5613
5614 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5615 {
5616         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5617
5618         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5619         return 0;
5620 }
5621
5622 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5623                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5624 {
5625         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5626                 return -EINVAL;
5627         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5628                 return -EINVAL;
5629         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5630                 return -EINVAL;
5631
5632         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5633         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5634         if (!req->files_update.nr_args)
5635                 return -EINVAL;
5636         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5637         return 0;
5638 }
5639
5640 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5641                            struct io_comp_state *cs)
5642 {
5643         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5644         struct io_uring_files_update up;
5645         int ret;
5646
5647         if (force_nonblock)
5648                 return -EAGAIN;
5649
5650         up.offset = req->files_update.offset;
5651         up.fds = req->files_update.arg;
5652
5653         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5654         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5655         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5656
5657         if (ret < 0)
5658                 req_set_fail_links(req);
5659         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5660         return 0;
5661 }
5662
5663 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5664 {
5665         switch (req->opcode) {
5666         case IORING_OP_NOP:
5667                 return 0;
5668         case IORING_OP_READV:
5669         case IORING_OP_READ_FIXED:
5670         case IORING_OP_READ:
5671                 return io_read_prep(req, sqe);
5672         case IORING_OP_WRITEV:
5673         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5674         case IORING_OP_WRITE:
5675                 return io_write_prep(req, sqe);
5676         case IORING_OP_POLL_ADD:
5677                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5678         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5679                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5680         case IORING_OP_FSYNC:
5681                 return io_prep_fsync(req, sqe);
5682         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5683                 return io_prep_sfr(req, sqe);
5684         case IORING_OP_SENDMSG:
5685         case IORING_OP_SEND:
5686                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5687         case IORING_OP_RECVMSG:
5688         case IORING_OP_RECV:
5689                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5690         case IORING_OP_CONNECT:
5691                 return io_connect_prep(req, sqe);
5692         case IORING_OP_TIMEOUT:
5693                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5694         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5695                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5696         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5697                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5698         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5699                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5700         case IORING_OP_ACCEPT:
5701                 return io_accept_prep(req, sqe);
5702         case IORING_OP_FALLOCATE:
5703                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5704         case IORING_OP_OPENAT:
5705                 return io_openat_prep(req, sqe);
5706         case IORING_OP_CLOSE:
5707                 return io_close_prep(req, sqe);
5708         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5709                 return io_files_update_prep(req, sqe);
5710         case IORING_OP_STATX:
5711                 return io_statx_prep(req, sqe);
5712         case IORING_OP_FADVISE:
5713                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5714         case IORING_OP_MADVISE:
5715                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5716         case IORING_OP_OPENAT2:
5717                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5718         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5719                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5720         case IORING_OP_SPLICE:
5721                 return io_splice_prep(req, sqe);
5722         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5723                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5724         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5725                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5726         case IORING_OP_TEE:
5727                 return io_tee_prep(req, sqe);
5728         }
5729
5730         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5731                         req->opcode);
5732         return-EINVAL;
5733 }
5734
5735 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5736                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5737 {
5738         if (!sqe)
5739                 return 0;
5740         if (io_alloc_async_data(req))
5741                 return -EAGAIN;
5742         return io_req_prep(req, sqe);
5743 }
5744
5745 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5746 {
5747         struct io_kiocb *pos;
5748         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5749         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5750
5751         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5752                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5753                         nr_reqs++;
5754
5755         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5756         return total_submitted - nr_reqs;
5757 }
5758
5759 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5760 {
5761         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5762         struct io_defer_entry *de;
5763         int ret;
5764         u32 seq;
5765
5766         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5767         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5768                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5769                 return 0;
5770
5771         seq = io_get_sequence(req);
5772         /* Still a chance to pass the sequence check */
5773         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5774                 return 0;
5775
5776         if (!req->async_data) {
5777                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5778                 if (ret)
5779                         return ret;
5780         }
5781         io_prep_async_link(req);
5782         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5783         if (!de)
5784                 return -ENOMEM;
5785
5786         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5787         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5788                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5789                 kfree(de);
5790                 io_queue_async_work(req);
5791                 return -EIOCBQUEUED;
5792         }
5793
5794         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5795         de->req = req;
5796         de->seq = seq;
5797         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5798         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5799         return -EIOCBQUEUED;
5800 }
5801
5802 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
5803 {
5804         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5805         unsigned long flags;
5806
5807         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5808         list_del(&req->inflight_entry);
5809         if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5810                 wake_up(&ctx->inflight_wait);
5811         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5812         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5813         put_files_struct(req->work.identity->files);
5814         put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
5815         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
5816 }
5817
5818 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5819 {
5820         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5821                 switch (req->opcode) {
5822                 case IORING_OP_READV:
5823                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5824                 case IORING_OP_READ:
5825                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5826                         break;
5827                 case IORING_OP_RECVMSG:
5828                 case IORING_OP_RECV:
5829                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5830                         break;
5831                 }
5832                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5833         }
5834
5835         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5836                 switch (req->opcode) {
5837                 case IORING_OP_READV:
5838                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5839                 case IORING_OP_READ:
5840                 case IORING_OP_WRITEV:
5841                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5842                 case IORING_OP_WRITE: {
5843                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5844                         if (io->free_iovec)
5845                                 kfree(io->free_iovec);
5846                         break;
5847                         }
5848                 case IORING_OP_RECVMSG:
5849                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5850                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5851                         if (io->iov != io->fast_iov)
5852                                 kfree(io->iov);
5853                         break;
5854                         }
5855                 case IORING_OP_SPLICE:
5856                 case IORING_OP_TEE:
5857                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5858                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5859                         break;
5860                 case IORING_OP_OPENAT:
5861                 case IORING_OP_OPENAT2:
5862                         if (req->open.filename)
5863                                 putname(req->open.filename);
5864                         break;
5865                 }
5866                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5867         }
5868
5869         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
5870                 io_req_drop_files(req);
5871 }
5872
5873 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5874                         struct io_comp_state *cs)
5875 {
5876         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5877         int ret;
5878
5879         switch (req->opcode) {
5880         case IORING_OP_NOP:
5881                 ret = io_nop(req, cs);
5882                 break;
5883         case IORING_OP_READV:
5884         case IORING_OP_READ_FIXED:
5885         case IORING_OP_READ:
5886                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5887                 break;
5888         case IORING_OP_WRITEV:
5889         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5890         case IORING_OP_WRITE:
5891                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5892                 break;
5893         case IORING_OP_FSYNC:
5894                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5895                 break;
5896         case IORING_OP_POLL_ADD:
5897                 ret = io_poll_add(req);
5898                 break;
5899         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5900                 ret = io_poll_remove(req);
5901                 break;
5902         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5903                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5904                 break;
5905         case IORING_OP_SENDMSG:
5906                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5907                 break;
5908         case IORING_OP_SEND:
5909                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5910                 break;
5911         case IORING_OP_RECVMSG:
5912                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5913                 break;
5914         case IORING_OP_RECV:
5915                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5916                 break;
5917         case IORING_OP_TIMEOUT:
5918                 ret = io_timeout(req);
5919                 break;
5920         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5921                 ret = io_timeout_remove(req);
5922                 break;
5923         case IORING_OP_ACCEPT:
5924                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5925                 break;
5926         case IORING_OP_CONNECT:
5927                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5928                 break;
5929         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5930                 ret = io_async_cancel(req);
5931                 break;
5932         case IORING_OP_FALLOCATE:
5933                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5934                 break;
5935         case IORING_OP_OPENAT:
5936                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5937                 break;
5938         case IORING_OP_CLOSE:
5939                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5940                 break;
5941         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5942                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5943                 break;
5944         case IORING_OP_STATX:
5945                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5946                 break;
5947         case IORING_OP_FADVISE:
5948                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5949                 break;
5950         case IORING_OP_MADVISE:
5951                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5952                 break;
5953         case IORING_OP_OPENAT2:
5954                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5955                 break;
5956         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5957                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5958                 break;
5959         case IORING_OP_SPLICE:
5960                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5961                 break;
5962         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5963                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5964                 break;
5965         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5966                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5967                 break;
5968         case IORING_OP_TEE:
5969                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5970                 break;
5971         default:
5972                 ret = -EINVAL;
5973                 break;
5974         }
5975
5976         if (ret)
5977                 return ret;
5978
5979         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5980         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5981                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5982
5983                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5984                 if (in_async)
5985                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5986
5987                 io_iopoll_req_issued(req);
5988
5989                 if (in_async)
5990                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5991         }
5992
5993         return 0;
5994 }
5995
5996 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5997 {
5998         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5999         struct io_kiocb *timeout;
6000         int ret = 0;
6001
6002         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6003         if (timeout)
6004                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6005
6006         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6007         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6008                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6009                 ret = -ECANCELED;
6010         }
6011
6012         if (!ret) {
6013                 do {
6014                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6015                         /*
6016                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6017                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6018                          * wait for request slots on the block side.
6019                          */
6020                         if (ret != -EAGAIN)
6021                                 break;
6022                         cond_resched();
6023                 } while (1);
6024         }
6025
6026         if (ret) {
6027                 req_set_fail_links(req);
6028                 io_req_complete(req, ret);
6029         }
6030
6031         return io_steal_work(req);
6032 }
6033
6034 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6035                                               int index)
6036 {
6037         struct fixed_file_table *table;
6038
6039         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6040         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6041 }
6042
6043 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6044                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6045 {
6046         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6047         struct file *file;
6048
6049         if (fixed) {
6050                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6051                         return NULL;
6052                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6053                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6054                 if (file) {
6055                         req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
6056                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
6057                 }
6058         } else {
6059                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6060                 file = __io_file_get(state, fd);
6061         }
6062
6063         return file;
6064 }
6065
6066 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6067                            int fd)
6068 {
6069         bool fixed;
6070
6071         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
6072         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
6073                 return -EBADF;
6074
6075         req->file = io_file_get(state, req, fd, fixed);
6076         if (req->file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error)
6077                 return 0;
6078         return -EBADF;
6079 }
6080
6081 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6082 {
6083         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6084                                                 struct io_timeout_data, timer);
6085         struct io_kiocb *req = data->req;
6086         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6087         struct io_kiocb *prev = NULL;
6088         unsigned long flags;
6089
6090         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6091
6092         /*
6093          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6094          * race with the completion of the linked work.
6095          */
6096         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6097                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6098                                   link_list);
6099                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
6100                         list_del_init(&req->link_list);
6101                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6102                 } else
6103                         prev = NULL;
6104         }
6105
6106         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6107
6108         if (prev) {
6109                 req_set_fail_links(prev);
6110                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6111                 io_put_req(prev);
6112         } else {
6113                 io_req_complete(req, -ETIME);
6114         }
6115         return HRTIMER_NORESTART;
6116 }
6117
6118 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6119 {
6120         /*
6121          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6122          * we got a chance to setup the timer
6123          */
6124         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6125                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6126
6127                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6128                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6129                                 data->mode);
6130         }
6131 }
6132
6133 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6134 {
6135         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6136
6137         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6138         __io_queue_linked_timeout(req);
6139         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6140
6141         /* drop submission reference */
6142         io_put_req(req);
6143 }
6144
6145 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6146 {
6147         struct io_kiocb *nxt;
6148
6149         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6150                 return NULL;
6151         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6152                 return NULL;
6153
6154         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6155                                         link_list);
6156         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6157                 return NULL;
6158
6159         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6160         return nxt;
6161 }
6162
6163 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6164 {
6165         struct io_kiocb *linked_timeout;
6166         struct io_kiocb *nxt;
6167         const struct cred *old_creds = NULL;
6168         int ret;
6169
6170 again:
6171         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6172
6173         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.identity->creds &&
6174             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6175                 if (old_creds)
6176                         revert_creds(old_creds);
6177                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6178                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6179                 else
6180                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6181                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6182         }
6183
6184         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6185
6186         /*
6187          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6188          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6189          */
6190         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6191                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6192 punt:
6193                         /*
6194                          * Queued up for async execution, worker will release
6195                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6196                          */
6197                         io_queue_async_work(req);
6198                 }
6199
6200                 if (linked_timeout)
6201                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6202                 goto exit;
6203         }
6204
6205         if (unlikely(ret)) {
6206                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6207                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6208                 req_set_fail_links(req);
6209                 io_put_req(req);
6210                 io_req_complete(req, ret);
6211                 goto exit;
6212         }
6213
6214         /* drop submission reference */
6215         nxt = io_put_req_find_next(req);
6216         if (linked_timeout)
6217                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6218
6219         if (nxt) {
6220                 req = nxt;
6221
6222                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
6223                         goto punt;
6224                 goto again;
6225         }
6226 exit:
6227         if (old_creds)
6228                 revert_creds(old_creds);
6229 }
6230
6231 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6232                          struct io_comp_state *cs)
6233 {
6234         int ret;
6235
6236         ret = io_req_defer(req, sqe);
6237         if (ret) {
6238                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6239 fail_req:
6240                         req_set_fail_links(req);
6241                         io_put_req(req);
6242                         io_req_complete(req, ret);
6243                 }
6244         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6245                 if (!req->async_data) {
6246                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6247                         if (unlikely(ret))
6248                                 goto fail_req;
6249                 }
6250
6251                 /*
6252                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6253                  * to async execution.
6254                  */
6255                 io_req_init_async(req);
6256                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6257                 io_queue_async_work(req);
6258         } else {
6259                 if (sqe) {
6260                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6261                         if (unlikely(ret))
6262                                 goto fail_req;
6263                 }
6264                 __io_queue_sqe(req, cs);
6265         }
6266 }
6267
6268 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6269                                       struct io_comp_state *cs)
6270 {
6271         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6272                 io_put_req(req);
6273                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6274         } else
6275                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6276 }
6277
6278 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6279                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6280 {
6281         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6282         int ret;
6283
6284         /*
6285          * If we already have a head request, queue this one for async
6286          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6287          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6288          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6289          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6290          */
6291         if (*link) {
6292                 struct io_kiocb *head = *link;
6293
6294                 /*
6295                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6296                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6297                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6298                  * next after the link request. The last one is done via
6299                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6300                  */
6301                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6302                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6303                         ctx->drain_next = 1;
6304                 }
6305                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6306                 if (unlikely(ret)) {
6307                         /* fail even hard links since we don't submit */
6308                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6309                         return ret;
6310                 }
6311                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6312                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6313
6314                 /* last request of a link, enqueue the link */
6315                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6316                         io_queue_link_head(head, cs);
6317                         *link = NULL;
6318                 }
6319         } else {
6320                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6321                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6322                         ctx->drain_next = 0;
6323                 }
6324                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6325                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6326                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6327
6328                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6329                         if (unlikely(ret))
6330                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6331                         *link = req;
6332                 } else {
6333                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6334                 }
6335         }
6336
6337         return 0;
6338 }
6339
6340 /*
6341  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6342  */
6343 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6344 {
6345         if (!list_empty(&state->comp.list))
6346                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6347         blk_finish_plug(&state->plug);
6348         io_state_file_put(state);
6349         if (state->free_reqs)
6350                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6351 }
6352
6353 /*
6354  * Start submission side cache.
6355  */
6356 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6357                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6358 {
6359         blk_start_plug(&state->plug);
6360         state->comp.nr = 0;
6361         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6362         state->comp.ctx = ctx;
6363         state->free_reqs = 0;
6364         state->file = NULL;
6365         state->ios_left = max_ios;
6366 }
6367
6368 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6369 {
6370         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6371
6372         /*
6373          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6374          * since once we write the new head, the application could
6375          * write new data to them.
6376          */
6377         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6378 }
6379
6380 /*
6381  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6382  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6383  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6384  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6385  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6386  * prevent a re-load down the line.
6387  */
6388 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6389 {
6390         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6391         unsigned head;
6392
6393         /*
6394          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6395          *
6396          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6397          *    head updates.
6398          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6399          *    though the application is the one updating it.
6400          */
6401         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6402         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6403                 return &ctx->sq_sqes[head];
6404
6405         /* drop invalid entries */
6406         ctx->cached_sq_dropped++;
6407         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6408         return NULL;
6409 }
6410
6411 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6412 {
6413         ctx->cached_sq_head++;
6414 }
6415
6416 /*
6417  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6418  *
6419  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6420  */
6421 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6422                                         struct io_kiocb *req,
6423                                         unsigned int sqe_flags)
6424 {
6425         if (!ctx->restricted)
6426                 return true;
6427
6428         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6429                 return false;
6430
6431         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6432             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6433                 return false;
6434
6435         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6436                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6437                 return false;
6438
6439         return true;
6440 }
6441
6442 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6443                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6444                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6445
6446 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6447                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6448                        struct io_submit_state *state)
6449 {
6450         unsigned int sqe_flags;
6451         int id, ret;
6452
6453         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6454         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6455         req->async_data = NULL;
6456         req->file = NULL;
6457         req->ctx = ctx;
6458         req->flags = 0;
6459         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6460         refcount_set(&req->refs, 2);
6461         req->task = current;
6462         req->result = 0;
6463
6464         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6465                 return -EINVAL;
6466
6467         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6468                 return -EFAULT;
6469
6470         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6471         /* enforce forwards compatibility on users */
6472         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6473                 return -EINVAL;
6474
6475         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6476                 return -EACCES;
6477
6478         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6479             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6480                 return -EOPNOTSUPP;
6481
6482         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6483         if (id) {
6484                 struct io_identity *iod;
6485
6486                 io_req_init_async(req);
6487                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6488                 if (unlikely(!iod))
6489                         return -EINVAL;
6490                 refcount_inc(&iod->count);
6491                 io_put_identity(current->io_uring, req);
6492                 get_cred(iod->creds);
6493                 req->work.identity = iod;
6494                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6495         }
6496
6497         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6498         req->flags |= sqe_flags;
6499
6500         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6501                 return 0;
6502
6503         ret = io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6504         state->ios_left--;
6505         return ret;
6506 }
6507
6508 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6509 {
6510         struct io_submit_state state;
6511         struct io_kiocb *link = NULL;
6512         int i, submitted = 0;
6513
6514         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6515         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6516                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6517                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6518                         return -EBUSY;
6519         }
6520
6521         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6522         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6523
6524         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6525                 return -EAGAIN;
6526
6527         atomic_long_add(nr, &current->io_uring->req_issue);
6528         refcount_add(nr, &current->usage);
6529
6530         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6531
6532         for (i = 0; i < nr; i++) {
6533                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6534                 struct io_kiocb *req;
6535                 int err;
6536
6537                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6538                 if (unlikely(!sqe)) {
6539                         io_consume_sqe(ctx);
6540                         break;
6541                 }
6542                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6543                 if (unlikely(!req)) {
6544                         if (!submitted)
6545                                 submitted = -EAGAIN;
6546                         break;
6547                 }
6548                 io_consume_sqe(ctx);
6549                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6550                 submitted++;
6551
6552                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6553                 if (unlikely(err)) {
6554 fail_req:
6555                         io_put_req(req);
6556                         io_req_complete(req, err);
6557                         break;
6558                 }
6559
6560                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6561                                                 true, io_async_submit(ctx));
6562                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6563                 if (err)
6564                         goto fail_req;
6565         }
6566
6567         if (unlikely(submitted != nr)) {
6568                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6569
6570                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6571                 atomic_long_sub(nr - ref_used, &current->io_uring->req_issue);
6572                 put_task_struct_many(current, nr - ref_used);
6573         }
6574         if (link)
6575                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6576         io_submit_state_end(&state);
6577
6578          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6579         io_commit_sqring(ctx);
6580
6581         return submitted;
6582 }
6583
6584 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6585 {
6586         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6587         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6588         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6589         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6590 }
6591
6592 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6593 {
6594         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6595         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6596         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6597 }
6598
6599 static int io_sq_wake_function(struct wait_queue_entry *wqe, unsigned mode,
6600                                int sync, void *key)
6601 {
6602         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(wqe, struct io_ring_ctx, sqo_wait_entry);
6603         int ret;
6604
6605         ret = autoremove_wake_function(wqe, mode, sync, key);
6606         if (ret) {
6607                 unsigned long flags;
6608
6609                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6610                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6611                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6612         }
6613         return ret;
6614 }
6615
6616 enum sq_ret {
6617         SQT_IDLE        = 1,
6618         SQT_SPIN        = 2,
6619         SQT_DID_WORK    = 4,
6620 };
6621
6622 static enum sq_ret __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx,
6623                                   unsigned long start_jiffies, bool cap_entries)
6624 {
6625         unsigned long timeout = start_jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6626         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
6627         unsigned int to_submit;
6628         int ret = 0;
6629
6630 again:
6631         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6632                 unsigned nr_events = 0;
6633
6634                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6635                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6636                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6637                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6638         }
6639
6640         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6641
6642         /*
6643          * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6644          * to enter the kernel to reap and flush events.
6645          */
6646         if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6647                 /*
6648                  * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6649                  * long periods (or over schedule()). Do this before
6650                  * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6651                  * may sleep.
6652                  */
6653                 io_sq_thread_drop_mm();
6654
6655                 /*
6656                  * We're polling. If we're within the defined idle
6657                  * period, then let us spin without work before going
6658                  * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6659                  * more IO, we should wait for the application to
6660                  * reap events and wake us up.
6661                  */
6662                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6663                     (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6664                     !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6665                         return SQT_SPIN;
6666
6667                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry,
6668                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
6669
6670                 /*
6671                  * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6672                  * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6673                  * it is because reqs may have been punted to io worker
6674                  * and will be added to iopoll_list later, hence check
6675                  * the iopoll_list again.
6676                  */
6677                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6678                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6679                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6680                         goto again;
6681                 }
6682
6683                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6684                 if (!to_submit || ret == -EBUSY)
6685                         return SQT_IDLE;
6686         }
6687
6688         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6689         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6690
6691         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6692         if (cap_entries && to_submit > 8)
6693                 to_submit = 8;
6694
6695         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6696         if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6697                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6698         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6699
6700         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6701                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6702
6703         return SQT_DID_WORK;
6704 }
6705
6706 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6707 {
6708         struct io_ring_ctx *ctx;
6709
6710         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6711                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6712                 init_wait(&ctx->sqo_wait_entry);
6713                 ctx->sqo_wait_entry.func = io_sq_wake_function;
6714                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6715                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6716         }
6717 }
6718
6719 static int io_sq_thread(void *data)
6720 {
6721         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
6722         const struct cred *old_cred = NULL;
6723         struct io_sq_data *sqd = data;
6724         struct io_ring_ctx *ctx;
6725         unsigned long start_jiffies;
6726
6727         start_jiffies = jiffies;
6728         while (!kthread_should_stop()) {
6729                 enum sq_ret ret = 0;
6730                 bool cap_entries;
6731
6732                 /*
6733                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6734                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
6735                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6736                  */
6737                 if (kthread_should_park())
6738                         kthread_parkme();
6739
6740                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list)))
6741                         io_sqd_init_new(sqd);
6742
6743                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6744
6745                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6746                         if (current->cred != ctx->creds) {
6747                                 if (old_cred)
6748                                         revert_creds(old_cred);
6749                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
6750                         }
6751                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
6752
6753                         ret |= __io_sq_thread(ctx, start_jiffies, cap_entries);
6754
6755                         io_sq_thread_drop_mm();
6756                 }
6757
6758                 if (ret & SQT_SPIN) {
6759                         io_run_task_work();
6760                         cond_resched();
6761                 } else if (ret == SQT_IDLE) {
6762                         if (kthread_should_park())
6763                                 continue;
6764                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6765                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6766                         schedule();
6767                         start_jiffies = jiffies;
6768                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6769                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6770                 }
6771         }
6772
6773         io_run_task_work();
6774
6775         if (cur_css)
6776                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
6777         if (old_cred)
6778                 revert_creds(old_cred);
6779
6780         kthread_parkme();
6781
6782         return 0;
6783 }
6784
6785 struct io_wait_queue {
6786         struct wait_queue_entry wq;
6787         struct io_ring_ctx *ctx;
6788         unsigned to_wait;
6789         unsigned nr_timeouts;
6790 };
6791
6792 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6793 {
6794         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6795
6796         /*
6797          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6798          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6799          * regardless of event count.
6800          */
6801         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6802                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6803 }
6804
6805 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6806                             int wake_flags, void *key)
6807 {
6808         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6809                                                         wq);
6810
6811         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6812         if (!io_should_wake(iowq, true))
6813                 return -1;
6814
6815         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6816 }
6817
6818 static int io_run_task_work_sig(void)
6819 {
6820         if (io_run_task_work())
6821                 return 1;
6822         if (!signal_pending(current))
6823                 return 0;
6824         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6825                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6826                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6827                 recalc_sigpending();
6828                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6829                 return 1;
6830         }
6831         return -EINTR;
6832 }
6833
6834 /*
6835  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6836  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6837  */
6838 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6839                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6840 {
6841         struct io_wait_queue iowq = {
6842                 .wq = {
6843                         .private        = current,
6844                         .func           = io_wake_function,
6845                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6846                 },
6847                 .ctx            = ctx,
6848                 .to_wait        = min_events,
6849         };
6850         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6851         int ret = 0;
6852
6853         do {
6854                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6855                         return 0;
6856                 if (!io_run_task_work())
6857                         break;
6858         } while (1);
6859
6860         if (sig) {
6861 #ifdef CONFIG_COMPAT
6862                 if (in_compat_syscall())
6863                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6864                                                       sigsz);
6865                 else
6866 #endif
6867                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6868
6869                 if (ret)
6870                         return ret;
6871         }
6872
6873         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6874         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6875         do {
6876                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6877                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6878                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6879                 ret = io_run_task_work_sig();
6880                 if (ret > 0)
6881                         continue;
6882                 else if (ret < 0)
6883                         break;
6884                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6885                         break;
6886                 schedule();
6887         } while (1);
6888         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6889
6890         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6891
6892         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6893 }
6894
6895 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6896 {
6897 #if defined(CONFIG_UNIX)
6898         if (ctx->ring_sock) {
6899                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6900                 struct sk_buff *skb;
6901
6902                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6903                         kfree_skb(skb);
6904         }
6905 #else
6906         int i;
6907
6908         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6909                 struct file *file;
6910
6911                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6912                 if (file)
6913                         fput(file);
6914         }
6915 #endif
6916 }
6917
6918 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6919 {
6920         struct fixed_file_data *data;
6921
6922         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6923         complete(&data->done);
6924 }
6925
6926 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6927 {
6928         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6929         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6930         unsigned nr_tables, i;
6931
6932         if (!data)
6933                 return -ENXIO;
6934
6935         spin_lock(&data->lock);
6936         if (!list_empty(&data->ref_list))
6937                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6938                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6939         spin_unlock(&data->lock);
6940         if (ref_node)
6941                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6942
6943         percpu_ref_kill(&data->refs);
6944
6945         /* wait for all refs nodes to complete */
6946         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6947         wait_for_completion(&data->done);
6948
6949         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6950         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6951         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6952                 kfree(data->table[i].files);
6953         kfree(data->table);
6954         percpu_ref_exit(&data->refs);
6955         kfree(data);
6956         ctx->file_data = NULL;
6957         ctx->nr_user_files = 0;
6958         return 0;
6959 }
6960
6961 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
6962 {
6963         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
6964                 /*
6965                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6966                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6967                  * set to a single CPU.
6968                  */
6969                 if (sqd->thread) {
6970                         kthread_park(sqd->thread);
6971                         kthread_stop(sqd->thread);
6972                 }
6973
6974                 kfree(sqd);
6975         }
6976 }
6977
6978 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
6979 {
6980         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
6981         struct io_sq_data *sqd;
6982         struct fd f;
6983
6984         f = fdget(p->wq_fd);
6985         if (!f.file)
6986                 return ERR_PTR(-ENXIO);
6987         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
6988                 fdput(f);
6989                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6990         }
6991
6992         ctx_attach = f.file->private_data;
6993         sqd = ctx_attach->sq_data;
6994         if (!sqd) {
6995                 fdput(f);
6996                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6997         }
6998
6999         refcount_inc(&sqd->refs);
7000         fdput(f);
7001         return sqd;
7002 }
7003
7004 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7005 {
7006         struct io_sq_data *sqd;
7007
7008         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7009                 return io_attach_sq_data(p);
7010
7011         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7012         if (!sqd)
7013                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7014
7015         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7016         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7017         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7018         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7019         mutex_init(&sqd->lock);
7020         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7021         return sqd;
7022 }
7023
7024 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7025         __releases(&sqd->lock)
7026 {
7027         if (!sqd->thread)
7028                 return;
7029         kthread_unpark(sqd->thread);
7030         mutex_unlock(&sqd->lock);
7031 }
7032
7033 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7034         __acquires(&sqd->lock)
7035 {
7036         if (!sqd->thread)
7037                 return;
7038         mutex_lock(&sqd->lock);
7039         kthread_park(sqd->thread);
7040 }
7041
7042 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7043 {
7044         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7045
7046         if (sqd) {
7047                 if (sqd->thread) {
7048                         /*
7049                          * We may arrive here from the error branch in
7050                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7051                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7052                          * sure the wait will complete.
7053                          */
7054                         wake_up_process(sqd->thread);
7055                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7056
7057                         io_sq_thread_park(sqd);
7058                 }
7059
7060                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7061                 list_del(&ctx->sqd_list);
7062                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7063
7064                 if (sqd->thread) {
7065                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
7066                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7067                 }
7068
7069                 io_put_sq_data(sqd);
7070                 ctx->sq_data = NULL;
7071         }
7072 }
7073
7074 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7075 {
7076         io_sq_thread_stop(ctx);
7077
7078         if (ctx->io_wq) {
7079                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7080                 ctx->io_wq = NULL;
7081         }
7082 }
7083
7084 #if defined(CONFIG_UNIX)
7085 /*
7086  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7087  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7088  * loops in the file referencing.
7089  */
7090 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7091 {
7092         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7093         struct scm_fp_list *fpl;
7094         struct sk_buff *skb;
7095         int i, nr_files;
7096
7097         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7098         if (!fpl)
7099                 return -ENOMEM;
7100
7101         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7102         if (!skb) {
7103                 kfree(fpl);
7104                 return -ENOMEM;
7105         }
7106
7107         skb->sk = sk;
7108
7109         nr_files = 0;
7110         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7111         for (i = 0; i < nr; i++) {
7112                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7113
7114                 if (!file)
7115                         continue;
7116                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7117                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7118                 nr_files++;
7119         }
7120
7121         if (nr_files) {
7122                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7123                 fpl->count = nr_files;
7124                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7125                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7126                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7127                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7128
7129                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7130                         fput(fpl->fp[i]);
7131         } else {
7132                 kfree_skb(skb);
7133                 kfree(fpl);
7134         }
7135
7136         return 0;
7137 }
7138
7139 /*
7140  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7141  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7142  * garbage collection to take care of this problem for us.
7143  */
7144 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7145 {
7146         unsigned left, total;
7147         int ret = 0;
7148
7149         total = 0;
7150         left = ctx->nr_user_files;
7151         while (left) {
7152                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7153
7154                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7155                 if (ret)
7156                         break;
7157                 left -= this_files;
7158                 total += this_files;
7159         }
7160
7161         if (!ret)
7162                 return 0;
7163
7164         while (total < ctx->nr_user_files) {
7165                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7166
7167                 if (file)
7168                         fput(file);
7169                 total++;
7170         }
7171
7172         return ret;
7173 }
7174 #else
7175 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7176 {
7177         return 0;
7178 }
7179 #endif
7180
7181 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7182                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7183 {
7184         int i;
7185
7186         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7187                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7188                 unsigned this_files;
7189
7190                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7191                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7192                                         GFP_KERNEL);
7193                 if (!table->files)
7194                         break;
7195                 nr_files -= this_files;
7196         }
7197
7198         if (i == nr_tables)
7199                 return 0;
7200
7201         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7202                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7203                 kfree(table->files);
7204         }
7205         return 1;
7206 }
7207
7208 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7209 {
7210 #if defined(CONFIG_UNIX)
7211         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7212         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7213         struct sk_buff *skb;
7214         int i;
7215
7216         __skb_queue_head_init(&list);
7217
7218         /*
7219          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7220          * remove this entry and rearrange the file array.
7221          */
7222         skb = skb_dequeue(head);
7223         while (skb) {
7224                 struct scm_fp_list *fp;
7225
7226                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7227                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7228                         int left;
7229
7230                         if (fp->fp[i] != file)
7231                                 continue;
7232
7233                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7234                         left = fp->count - 1 - i;
7235                         if (left) {
7236                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7237                                                 left * sizeof(struct file *));
7238                         }
7239                         fp->count--;
7240                         if (!fp->count) {
7241                                 kfree_skb(skb);
7242                                 skb = NULL;
7243                         } else {
7244                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7245                         }
7246                         fput(file);
7247                         file = NULL;
7248                         break;
7249                 }
7250
7251                 if (!file)
7252                         break;
7253
7254                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7255
7256                 skb = skb_dequeue(head);
7257         }
7258
7259         if (skb_peek(&list)) {
7260                 spin_lock_irq(&head->lock);
7261                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7262                         __skb_queue_tail(head, skb);
7263                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7264         }
7265 #else
7266         fput(file);
7267 #endif
7268 }
7269
7270 struct io_file_put {
7271         struct list_head list;
7272         struct file *file;
7273 };
7274
7275 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7276 {
7277         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7278         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7279         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7280
7281         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7282                 list_del(&pfile->list);
7283                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7284                 kfree(pfile);
7285         }
7286
7287         spin_lock(&file_data->lock);
7288         list_del(&ref_node->node);
7289         spin_unlock(&file_data->lock);
7290
7291         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7292         kfree(ref_node);
7293         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7294 }
7295
7296 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7297 {
7298         struct io_ring_ctx *ctx;
7299         struct llist_node *node;
7300
7301         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7302         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7303
7304         while (node) {
7305                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7306                 struct llist_node *next = node->next;
7307
7308                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7309                 __io_file_put_work(ref_node);
7310                 node = next;
7311         }
7312 }
7313
7314 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7315 {
7316         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7317         struct io_ring_ctx *ctx;
7318         bool first_add;
7319         int delay = HZ;
7320
7321         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7322         ctx = ref_node->file_data->ctx;
7323
7324         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
7325                 delay = 0;
7326
7327         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7328         if (!delay)
7329                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7330         else if (first_add)
7331                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7332 }
7333
7334 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7335                         struct io_ring_ctx *ctx)
7336 {
7337         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7338
7339         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7340         if (!ref_node)
7341                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7342
7343         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7344                             0, GFP_KERNEL)) {
7345                 kfree(ref_node);
7346                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7347         }
7348         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7349         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7350         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7351         return ref_node;
7352 }
7353
7354 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7355 {
7356         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7357         kfree(ref_node);
7358 }
7359
7360 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7361                                  unsigned nr_args)
7362 {
7363         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7364         unsigned nr_tables, i;
7365         struct file *file;
7366         int fd, ret = -ENOMEM;
7367         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7368         struct fixed_file_data *file_data;
7369
7370         if (ctx->file_data)
7371                 return -EBUSY;
7372         if (!nr_args)
7373                 return -EINVAL;
7374         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7375                 return -EMFILE;
7376
7377         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7378         if (!file_data)
7379                 return -ENOMEM;
7380         file_data->ctx = ctx;
7381         init_completion(&file_data->done);
7382         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7383         spin_lock_init(&file_data->lock);
7384
7385         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7386         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7387                                    GFP_KERNEL);
7388         if (!file_data->table)
7389                 goto out_free;
7390
7391         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7392                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7393                 goto out_free;
7394
7395         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7396                 goto out_ref;
7397         ctx->file_data = file_data;
7398
7399         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7400                 struct fixed_file_table *table;
7401                 unsigned index;
7402
7403                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7404                         ret = -EFAULT;
7405                         goto out_fput;
7406                 }
7407                 /* allow sparse sets */
7408                 if (fd == -1)
7409                         continue;
7410
7411                 file = fget(fd);
7412                 ret = -EBADF;
7413                 if (!file)
7414                         goto out_fput;
7415
7416                 /*
7417                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7418                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7419                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7420                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7421                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7422                  */
7423                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7424                         fput(file);
7425                         goto out_fput;
7426                 }
7427                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7428                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7429                 table->files[index] = file;
7430         }
7431
7432         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7433         if (ret) {
7434                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7435                 return ret;
7436         }
7437
7438         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7439         if (IS_ERR(ref_node)) {
7440                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7441                 return PTR_ERR(ref_node);
7442         }
7443
7444         file_data->node = ref_node;
7445         spin_lock(&file_data->lock);
7446         list_add(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7447         spin_unlock(&file_data->lock);
7448         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7449         return ret;
7450 out_fput:
7451         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7452                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7453                 if (file)
7454                         fput(file);
7455         }
7456         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7457                 kfree(file_data->table[i].files);
7458         ctx->nr_user_files = 0;
7459 out_ref:
7460         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7461 out_free:
7462         kfree(file_data->table);
7463         kfree(file_data);
7464         ctx->file_data = NULL;
7465         return ret;
7466 }
7467
7468 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7469                                 int index)
7470 {
7471 #if defined(CONFIG_UNIX)
7472         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7473         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7474         struct sk_buff *skb;
7475
7476         /*
7477          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7478          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7479          * and filling it in.
7480          */
7481         spin_lock_irq(&head->lock);
7482         skb = skb_peek(head);
7483         if (skb) {
7484                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7485
7486                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7487                         __skb_unlink(skb, head);
7488                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7489                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7490                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7491                         fpl->count++;
7492                         spin_lock_irq(&head->lock);
7493                         __skb_queue_head(head, skb);
7494                 } else {
7495                         skb = NULL;
7496                 }
7497         }
7498         spin_unlock_irq(&head->lock);
7499
7500         if (skb) {
7501                 fput(file);
7502                 return 0;
7503         }
7504
7505         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7506 #else
7507         return 0;
7508 #endif
7509 }
7510
7511 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7512                                  struct file *file)
7513 {
7514         struct io_file_put *pfile;
7515         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7516
7517         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7518         if (!pfile)
7519                 return -ENOMEM;
7520
7521         pfile->file = file;
7522         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7523
7524         return 0;
7525 }
7526
7527 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7528                                  struct io_uring_files_update *up,
7529                                  unsigned nr_args)
7530 {
7531         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7532         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7533         struct file *file;
7534         __s32 __user *fds;
7535         int fd, i, err;
7536         __u32 done;
7537         bool needs_switch = false;
7538
7539         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7540                 return -EOVERFLOW;
7541         if (done > ctx->nr_user_files)
7542                 return -EINVAL;
7543
7544         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7545         if (IS_ERR(ref_node))
7546                 return PTR_ERR(ref_node);
7547
7548         done = 0;
7549         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7550         while (nr_args) {
7551                 struct fixed_file_table *table;
7552                 unsigned index;
7553
7554                 err = 0;
7555                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7556                         err = -EFAULT;
7557                         break;
7558                 }
7559                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7560                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7561                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7562                 if (table->files[index]) {
7563                         file = table->files[index];
7564                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7565                         if (err)
7566                                 break;
7567                         table->files[index] = NULL;
7568                         needs_switch = true;
7569                 }
7570                 if (fd != -1) {
7571                         file = fget(fd);
7572                         if (!file) {
7573                                 err = -EBADF;
7574                                 break;
7575                         }
7576                         /*
7577                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7578                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7579                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7580                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7581                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7582                          * support regular read/write anyway.
7583                          */
7584                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7585                                 fput(file);
7586                                 err = -EBADF;
7587                                 break;
7588                         }
7589                         table->files[index] = file;
7590                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7591                         if (err) {
7592                                 table->files[index] = NULL;
7593                                 fput(file);
7594                                 break;
7595                         }
7596                 }
7597                 nr_args--;
7598                 done++;
7599                 up->offset++;
7600         }
7601
7602         if (needs_switch) {
7603                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7604                 spin_lock(&data->lock);
7605                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7606                 data->node = ref_node;
7607                 spin_unlock(&data->lock);
7608                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7609         } else
7610                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7611
7612         return done ? done : err;
7613 }
7614
7615 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7616                                unsigned nr_args)
7617 {
7618         struct io_uring_files_update up;
7619
7620         if (!ctx->file_data)
7621                 return -ENXIO;
7622         if (!nr_args)
7623                 return -EINVAL;
7624         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7625                 return -EFAULT;
7626         if (up.resv)
7627                 return -EINVAL;
7628
7629         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7630 }
7631
7632 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7633 {
7634         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7635
7636         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7637         io_put_req(req);
7638 }
7639
7640 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7641                               struct io_uring_params *p)
7642 {
7643         struct io_wq_data data;
7644         struct fd f;
7645         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7646         unsigned int concurrency;
7647         int ret = 0;
7648
7649         data.user = ctx->user;
7650         data.free_work = io_free_work;
7651         data.do_work = io_wq_submit_work;
7652
7653         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7654                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7655                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7656
7657                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7658                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7659                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7660                         ctx->io_wq = NULL;
7661                 }
7662                 return ret;
7663         }
7664
7665         f = fdget(p->wq_fd);
7666         if (!f.file)
7667                 return -EBADF;
7668
7669         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7670                 ret = -EINVAL;
7671                 goto out_fput;
7672         }
7673
7674         ctx_attach = f.file->private_data;
7675         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7676         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7677                 ret = -EINVAL;
7678                 goto out_fput;
7679         }
7680
7681         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7682 out_fput:
7683         fdput(f);
7684         return ret;
7685 }
7686
7687 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
7688 {
7689         struct io_uring_task *tctx;
7690
7691         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7692         if (unlikely(!tctx))
7693                 return -ENOMEM;
7694
7695         xa_init(&tctx->xa);
7696         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7697         tctx->last = NULL;
7698         tctx->in_idle = 0;
7699         atomic_long_set(&tctx->req_issue, 0);
7700         atomic_long_set(&tctx->req_complete, 0);
7701         io_init_identity(&tctx->__identity);
7702         tctx->identity = &tctx->__identity;
7703         task->io_uring = tctx;
7704         return 0;
7705 }
7706
7707 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7708 {
7709         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7710
7711         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7712         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
7713         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
7714                 kfree(tctx->identity);
7715         kfree(tctx);
7716         tsk->io_uring = NULL;
7717 }
7718
7719 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7720                                 struct io_uring_params *p)
7721 {
7722         int ret;
7723
7724         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7725                 struct io_sq_data *sqd;
7726
7727                 ret = -EPERM;
7728                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7729                         goto err;
7730
7731                 sqd = io_get_sq_data(p);
7732                 if (IS_ERR(sqd)) {
7733                         ret = PTR_ERR(sqd);
7734                         goto err;
7735                 }
7736
7737                 ctx->sq_data = sqd;
7738                 io_sq_thread_park(sqd);
7739                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7740                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
7741                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7742                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7743
7744                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7745                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7746                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7747
7748                 if (sqd->thread)
7749                         goto done;
7750
7751                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7752                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7753
7754                         ret = -EINVAL;
7755                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7756                                 goto err;
7757                         if (!cpu_online(cpu))
7758                                 goto err;
7759
7760                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
7761                                                         cpu, "io_uring-sq");
7762                 } else {
7763                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
7764                                                         "io_uring-sq");
7765                 }
7766                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
7767                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
7768                         sqd->thread = NULL;
7769                         goto err;
7770                 }
7771                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
7772                 if (ret)
7773                         goto err;
7774         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7775                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7776                 ret = -EINVAL;
7777                 goto err;
7778         }
7779
7780 done:
7781         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7782         if (ret)
7783                 goto err;
7784
7785         return 0;
7786 err:
7787         io_finish_async(ctx);
7788         return ret;
7789 }
7790
7791 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7792 {
7793         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7794
7795         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
7796                 wake_up_process(sqd->thread);
7797 }
7798
7799 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7800                                       unsigned long nr_pages)
7801 {
7802         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7803 }
7804
7805 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7806                                    unsigned long nr_pages)
7807 {
7808         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7809
7810         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7811         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7812
7813         do {
7814                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7815                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7816                 if (new_pages > page_limit)
7817                         return -ENOMEM;
7818         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7819                                         new_pages) != cur_pages);
7820
7821         return 0;
7822 }
7823
7824 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7825                              enum io_mem_account acct)
7826 {
7827         if (ctx->limit_mem)
7828                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7829
7830         if (ctx->mm_account) {
7831                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7832                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
7833                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7834                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7835         }
7836 }
7837
7838 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7839                           enum io_mem_account acct)
7840 {
7841         int ret;
7842
7843         if (ctx->limit_mem) {
7844                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7845                 if (ret)
7846                         return ret;
7847         }
7848
7849         if (ctx->mm_account) {
7850                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7851                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
7852                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7853                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7854         }
7855
7856         return 0;
7857 }
7858
7859 static void io_mem_free(void *ptr)
7860 {
7861         struct page *page;
7862
7863         if (!ptr)
7864                 return;
7865
7866         page = virt_to_head_page(ptr);
7867         if (put_page_testzero(page))
7868                 free_compound_page(page);
7869 }
7870
7871 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7872 {
7873         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7874                                 __GFP_NORETRY;
7875
7876         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7877 }
7878
7879 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7880                                 size_t *sq_offset)
7881 {
7882         struct io_rings *rings;
7883         size_t off, sq_array_size;
7884
7885         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7886         if (off == SIZE_MAX)
7887                 return SIZE_MAX;
7888
7889 #ifdef CONFIG_SMP
7890         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7891         if (off == 0)
7892                 return SIZE_MAX;
7893 #endif
7894
7895         if (sq_offset)
7896                 *sq_offset = off;
7897
7898         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7899         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7900                 return SIZE_MAX;
7901
7902         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7903                 return SIZE_MAX;
7904
7905         return off;
7906 }
7907
7908 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7909 {
7910         size_t pages;
7911
7912         pages = (size_t)1 << get_order(
7913                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7914         pages += (size_t)1 << get_order(
7915                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7916
7917         return pages;
7918 }
7919
7920 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7921 {
7922         int i, j;
7923
7924         if (!ctx->user_bufs)
7925                 return -ENXIO;
7926
7927         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7928                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7929
7930                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7931                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7932
7933                 if (imu->acct_pages)
7934                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
7935                 kvfree(imu->bvec);
7936                 imu->nr_bvecs = 0;
7937         }
7938
7939         kfree(ctx->user_bufs);
7940         ctx->user_bufs = NULL;
7941         ctx->nr_user_bufs = 0;
7942         return 0;
7943 }
7944
7945 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7946                        void __user *arg, unsigned index)
7947 {
7948         struct iovec __user *src;
7949
7950 #ifdef CONFIG_COMPAT
7951         if (ctx->compat) {
7952                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7953                 struct compat_iovec ciov;
7954
7955                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7956                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7957                         return -EFAULT;
7958
7959                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7960                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7961                 return 0;
7962         }
7963 #endif
7964         src = (struct iovec __user *) arg;
7965         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7966                 return -EFAULT;
7967         return 0;
7968 }
7969
7970 /*
7971  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
7972  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
7973  * match that one.
7974  *
7975  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
7976  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
7977  * page, not just the constituent pages of a huge page.
7978  */
7979 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
7980                                   int nr_pages, struct page *hpage)
7981 {
7982         int i, j;
7983
7984         /* check current page array */
7985         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
7986                 if (!PageCompound(pages[i]))
7987                         continue;
7988                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
7989                         return true;
7990         }
7991
7992         /* check previously registered pages */
7993         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7994                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7995
7996                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
7997                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
7998                                 continue;
7999                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8000                                 return true;
8001                 }
8002         }
8003
8004         return false;
8005 }
8006
8007 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8008                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8009                                  struct page **last_hpage)
8010 {
8011         int i, ret;
8012
8013         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8014                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8015                         imu->acct_pages++;
8016                 } else {
8017                         struct page *hpage;
8018
8019                         hpage = compound_head(pages[i]);
8020                         if (hpage == *last_hpage)
8021                                 continue;
8022                         *last_hpage = hpage;
8023                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8024                                 continue;
8025                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8026                 }
8027         }
8028
8029         if (!imu->acct_pages)
8030                 return 0;
8031
8032         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8033         if (ret)
8034                 imu->acct_pages = 0;
8035         return ret;
8036 }
8037
8038 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8039                                   unsigned nr_args)
8040 {
8041         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8042         struct page **pages = NULL;
8043         struct page *last_hpage = NULL;
8044         int i, j, got_pages = 0;
8045         int ret = -EINVAL;
8046
8047         if (ctx->user_bufs)
8048                 return -EBUSY;
8049         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8050                 return -EINVAL;
8051
8052         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8053                                         GFP_KERNEL);
8054         if (!ctx->user_bufs)
8055                 return -ENOMEM;
8056
8057         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8058                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8059                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8060                 int pret, nr_pages;
8061                 struct iovec iov;
8062                 size_t size;
8063
8064                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8065                 if (ret)
8066                         goto err;
8067
8068                 /*
8069                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8070                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8071                  * submitted if they are wrong.
8072                  */
8073                 ret = -EFAULT;
8074                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8075                         goto err;
8076
8077                 /* arbitrary limit, but we need something */
8078                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8079                         goto err;
8080
8081                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8082                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8083                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8084                 nr_pages = end - start;
8085
8086                 ret = 0;
8087                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8088                         kvfree(vmas);
8089                         kvfree(pages);
8090                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8091                                                 GFP_KERNEL);
8092                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8093                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8094                                         GFP_KERNEL);
8095                         if (!pages || !vmas) {
8096                                 ret = -ENOMEM;
8097                                 goto err;
8098                         }
8099                         got_pages = nr_pages;
8100                 }
8101
8102                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8103                                                 GFP_KERNEL);
8104                 ret = -ENOMEM;
8105                 if (!imu->bvec)
8106                         goto err;
8107
8108                 ret = 0;
8109                 mmap_read_lock(current->mm);
8110                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8111                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8112                                       pages, vmas);
8113                 if (pret == nr_pages) {
8114                         /* don't support file backed memory */
8115                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8116                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8117
8118                                 if (vma->vm_file &&
8119                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8120                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8121                                         break;
8122                                 }
8123                         }
8124                 } else {
8125                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8126                 }
8127                 mmap_read_unlock(current->mm);
8128                 if (ret) {
8129                         /*
8130                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8131                          * release any pages we did get
8132                          */
8133                         if (pret > 0)
8134                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8135                         kvfree(imu->bvec);
8136                         goto err;
8137                 }
8138
8139                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8140                 if (ret) {
8141                         unpin_user_pages(pages, pret);
8142                         kvfree(imu->bvec);
8143                         goto err;
8144                 }
8145
8146                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8147                 size = iov.iov_len;
8148                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8149                         size_t vec_len;
8150
8151                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8152                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8153                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8154                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8155                         off = 0;
8156                         size -= vec_len;
8157                 }
8158                 /* store original address for later verification */
8159                 imu->ubuf = ubuf;
8160                 imu->len = iov.iov_len;
8161                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8162
8163                 ctx->nr_user_bufs++;
8164         }
8165         kvfree(pages);
8166         kvfree(vmas);
8167         return 0;
8168 err:
8169         kvfree(pages);
8170         kvfree(vmas);
8171         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8172         return ret;
8173 }
8174
8175 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8176 {
8177         __s32 __user *fds = arg;
8178         int fd;
8179
8180         if (ctx->cq_ev_fd)
8181                 return -EBUSY;
8182
8183         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8184                 return -EFAULT;
8185
8186         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8187         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8188                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8189                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8190                 return ret;
8191         }
8192
8193         return 0;
8194 }
8195
8196 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8197 {
8198         if (ctx->cq_ev_fd) {
8199                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8200                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8201                 return 0;
8202         }
8203
8204         return -ENXIO;
8205 }
8206
8207 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8208 {
8209         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8210         struct io_buffer *buf = p;
8211
8212         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8213         return 0;
8214 }
8215
8216 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8217 {
8218         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8219         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8220 }
8221
8222 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8223 {
8224         io_finish_async(ctx);
8225         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8226
8227         if (ctx->sqo_task) {
8228                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8229                 ctx->sqo_task = NULL;
8230                 mmdrop(ctx->mm_account);
8231                 ctx->mm_account = NULL;
8232         }
8233
8234 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8235         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8236                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8237 #endif
8238
8239         io_sqe_files_unregister(ctx);
8240         io_eventfd_unregister(ctx);
8241         io_destroy_buffers(ctx);
8242         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8243
8244 #if defined(CONFIG_UNIX)
8245         if (ctx->ring_sock) {
8246                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8247                 sock_release(ctx->ring_sock);
8248         }
8249 #endif
8250
8251         io_mem_free(ctx->rings);
8252         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8253
8254         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8255         free_uid(ctx->user);
8256         put_cred(ctx->creds);
8257         kfree(ctx->cancel_hash);
8258         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8259         kfree(ctx);
8260 }
8261
8262 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8263 {
8264         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8265         __poll_t mask = 0;
8266
8267         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8268         /*
8269          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8270          * io_commit_cqring
8271          */
8272         smp_rmb();
8273         if (!io_sqring_full(ctx))
8274                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8275         if (io_cqring_events(ctx, false))
8276                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8277
8278         return mask;
8279 }
8280
8281 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8282 {
8283         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8284
8285         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8286 }
8287
8288 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8289 {
8290         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8291         struct io_identity *iod;
8292
8293         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8294         if (iod) {
8295                 put_cred(iod->creds);
8296                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8297                         kfree(iod);
8298         }
8299         return 0;
8300 }
8301
8302 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8303 {
8304         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8305                                                exit_work);
8306
8307         /*
8308          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8309          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8310          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8311          * as nobody else will be looking for them.
8312          */
8313         do {
8314                 if (ctx->rings)
8315                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8316                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8317         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8318         io_ring_ctx_free(ctx);
8319 }
8320
8321 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8322 {
8323         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8324         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8325         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8326
8327         io_kill_timeouts(ctx, NULL);
8328         io_poll_remove_all(ctx, NULL);
8329
8330         if (ctx->io_wq)
8331                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
8332
8333         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8334         if (ctx->rings)
8335                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8336         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8337         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8338
8339         /*
8340          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8341          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8342          * spurious failure in setting up a new ring.
8343          */
8344         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8345                          ACCT_LOCKED);
8346
8347         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8348         /*
8349          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8350          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8351          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8352          * over using system_wq.
8353          */
8354         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8355 }
8356
8357 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8358 {
8359         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8360
8361         file->private_data = NULL;
8362         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8363         return 0;
8364 }
8365
8366 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
8367 {
8368         struct files_struct *files = data;
8369
8370         return !files || ((work->flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8371                                 work->identity->files == files);
8372 }
8373
8374 /*
8375  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
8376  */
8377 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8378 {
8379         struct io_kiocb *link;
8380
8381         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8382                 return false;
8383
8384         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8385                 if (link == req)
8386                         return true;
8387         }
8388
8389         return false;
8390 }
8391
8392 static bool io_match_link_files(struct io_kiocb *req,
8393                                 struct files_struct *files)
8394 {
8395         struct io_kiocb *link;
8396
8397         if (io_match_files(req, files))
8398                 return true;
8399         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
8400                 list_for_each_entry(link, &req->link_list, link_list) {
8401                         if (io_match_files(link, files))
8402                                 return true;
8403                 }
8404         }
8405         return false;
8406 }
8407
8408 /*
8409  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8410  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8411  * parent request if so.
8412  */
8413 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8414 {
8415         struct hlist_node *tmp;
8416         struct io_kiocb *preq;
8417         bool found = false;
8418         int i;
8419
8420         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8421         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8422                 struct hlist_head *list;
8423
8424                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8425                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8426                         found = io_match_link(preq, req);
8427                         if (found) {
8428                                 io_poll_remove_one(preq);
8429                                 break;
8430                         }
8431                 }
8432         }
8433         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8434         return found;
8435 }
8436
8437 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8438                                    struct io_kiocb *req)
8439 {
8440         struct io_kiocb *preq;
8441         bool found = false;
8442
8443         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8444         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8445                 found = io_match_link(preq, req);
8446                 if (found) {
8447                         __io_timeout_cancel(preq);
8448                         break;
8449                 }
8450         }
8451         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8452         return found;
8453 }
8454
8455 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8456 {
8457         return io_match_link(container_of(work, struct io_kiocb, work), data);
8458 }
8459
8460 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8461 {
8462         enum io_wq_cancel cret;
8463
8464         /* cancel this particular work, if it's running */
8465         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8466         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8467                 return;
8468
8469         /* find links that hold this pending, cancel those */
8470         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8471         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8472                 return;
8473
8474         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8475         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8476                 return;
8477
8478         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8479         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8480 }
8481
8482 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8483                                   struct files_struct *files)
8484 {
8485         struct io_defer_entry *de = NULL;
8486         LIST_HEAD(list);
8487
8488         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8489         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8490                 if (io_match_link_files(de->req, files)) {
8491                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8492                         break;
8493                 }
8494         }
8495         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8496
8497         while (!list_empty(&list)) {
8498                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8499                 list_del_init(&de->list);
8500                 req_set_fail_links(de->req);
8501                 io_put_req(de->req);
8502                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8503                 kfree(de);
8504         }
8505 }
8506
8507 /*
8508  * Returns true if we found and killed one or more files pinning requests
8509  */
8510 static bool io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8511                                   struct files_struct *files)
8512 {
8513         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8514                 return false;
8515
8516         io_cancel_defer_files(ctx, files);
8517         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8518         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8519
8520         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8521                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8522                 DEFINE_WAIT(wait);
8523
8524                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8525                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8526                         if (files && (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8527                             req->work.identity->files != files)
8528                                 continue;
8529                         /* req is being completed, ignore */
8530                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8531                                 continue;
8532                         cancel_req = req;
8533                         break;
8534                 }
8535                 if (cancel_req)
8536                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8537                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8538                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8539
8540                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8541                 if (!cancel_req)
8542                         break;
8543                 /* cancel this request, or head link requests */
8544                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8545                 io_put_req(cancel_req);
8546                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8547                 io_run_task_work();
8548                 schedule();
8549                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8550         }
8551
8552         return true;
8553 }
8554
8555 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8556 {
8557         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8558         struct task_struct *task = data;
8559
8560         return io_task_match(req, task);
8561 }
8562
8563 static bool __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8564                                             struct task_struct *task,
8565                                             struct files_struct *files)
8566 {
8567         bool ret;
8568
8569         ret = io_uring_cancel_files(ctx, files);
8570         if (!files) {
8571                 enum io_wq_cancel cret;
8572
8573                 cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, task, true);
8574                 if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8575                         ret = true;
8576
8577                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8578                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8579                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8580                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8581                                 ret = true;
8582                         }
8583                 }
8584
8585                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task);
8586                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task);
8587         }
8588
8589         return ret;
8590 }
8591
8592 /*
8593  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8594  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8595  * looping until none are found.
8596  */
8597 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8598                                           struct files_struct *files)
8599 {
8600         struct task_struct *task = current;
8601
8602         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data)
8603                 task = ctx->sq_data->thread;
8604
8605         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8606
8607         while (__io_uring_cancel_task_requests(ctx, task, files)) {
8608                 io_run_task_work();
8609                 cond_resched();
8610         }
8611 }
8612
8613 /*
8614  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8615  */
8616 static int io_uring_add_task_file(struct file *file)
8617 {
8618         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8619
8620         if (unlikely(!tctx)) {
8621                 int ret;
8622
8623                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8624                 if (unlikely(ret))
8625                         return ret;
8626                 tctx = current->io_uring;
8627         }
8628         if (tctx->last != file) {
8629                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8630
8631                 if (!old) {
8632                         get_file(file);
8633                         xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file, file, GFP_KERNEL);
8634                 }
8635                 tctx->last = file;
8636         }
8637
8638         return 0;
8639 }
8640
8641 /*
8642  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8643  */
8644 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
8645 {
8646         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8647
8648         if (tctx->last == file)
8649                 tctx->last = NULL;
8650         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8651         if (file)
8652                 fput(file);
8653 }
8654
8655 static void __io_uring_attempt_task_drop(struct file *file)
8656 {
8657         struct file *old = xa_load(&current->io_uring->xa, (unsigned long)file);
8658
8659         if (old == file)
8660                 io_uring_del_task_file(file);
8661 }
8662
8663 /*
8664  * Drop task note for this file if we're the only ones that hold it after
8665  * pending fput()
8666  */
8667 static void io_uring_attempt_task_drop(struct file *file, bool exiting)
8668 {
8669         if (!current->io_uring)
8670                 return;
8671         /*
8672          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
8673          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
8674          */
8675         if (!exiting && atomic_long_read(&file->f_count) != 2)
8676                 return;
8677
8678         __io_uring_attempt_task_drop(file);
8679 }
8680
8681 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8682 {
8683         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8684         struct file *file;
8685         unsigned long index;
8686
8687         /* make sure overflow events are dropped */
8688         tctx->in_idle = true;
8689
8690         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8691                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8692
8693                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, files);
8694                 if (files)
8695                         io_uring_del_task_file(file);
8696         }
8697 }
8698
8699 static inline bool io_uring_task_idle(struct io_uring_task *tctx)
8700 {
8701         return atomic_long_read(&tctx->req_issue) ==
8702                 atomic_long_read(&tctx->req_complete);
8703 }
8704
8705 /*
8706  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8707  * requests.
8708  */
8709 void __io_uring_task_cancel(void)
8710 {
8711         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8712         DEFINE_WAIT(wait);
8713         long completions;
8714
8715         /* make sure overflow events are dropped */
8716         tctx->in_idle = true;
8717
8718         while (!io_uring_task_idle(tctx)) {
8719                 /* read completions before cancelations */
8720                 completions = atomic_long_read(&tctx->req_complete);
8721                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8722
8723                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8724
8725                 /*
8726                  * If we've seen completions, retry. This avoids a race where
8727                  * a completion comes in before we did prepare_to_wait().
8728                  */
8729                 if (completions != atomic_long_read(&tctx->req_complete))
8730                         continue;
8731                 if (io_uring_task_idle(tctx))
8732                         break;
8733                 schedule();
8734         }
8735
8736         finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8737         tctx->in_idle = false;
8738 }
8739
8740 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8741 {
8742         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8743
8744         /*
8745          * If the task is going away, cancel work it may have pending
8746          */
8747         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
8748                 data = NULL;
8749
8750         io_uring_cancel_task_requests(ctx, data);
8751         io_uring_attempt_task_drop(file, !data);
8752         return 0;
8753 }
8754
8755 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8756                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8757 {
8758         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8759         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8760         struct page *page;
8761         void *ptr;
8762
8763         switch (offset) {
8764         case IORING_OFF_SQ_RING:
8765         case IORING_OFF_CQ_RING:
8766                 ptr = ctx->rings;
8767                 break;
8768         case IORING_OFF_SQES:
8769                 ptr = ctx->sq_sqes;
8770                 break;
8771         default:
8772                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8773         }
8774
8775         page = virt_to_head_page(ptr);
8776         if (sz > page_size(page))
8777                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8778
8779         return ptr;
8780 }
8781
8782 #ifdef CONFIG_MMU
8783
8784 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8785 {
8786         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8787         unsigned long pfn;
8788         void *ptr;
8789
8790         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8791         if (IS_ERR(ptr))
8792                 return PTR_ERR(ptr);
8793
8794         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8795         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8796 }
8797
8798 #else /* !CONFIG_MMU */
8799
8800 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8801 {
8802         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8803 }
8804
8805 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8806 {
8807         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8808 }
8809
8810 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8811         unsigned long addr, unsigned long len,
8812         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8813 {
8814         void *ptr;
8815
8816         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8817         if (IS_ERR(ptr))
8818                 return PTR_ERR(ptr);
8819
8820         return (unsigned long) ptr;
8821 }
8822
8823 #endif /* !CONFIG_MMU */
8824
8825 static void io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
8826 {
8827         DEFINE_WAIT(wait);
8828
8829         do {
8830                 if (!io_sqring_full(ctx))
8831                         break;
8832
8833                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
8834
8835                 if (!io_sqring_full(ctx))
8836                         break;
8837
8838                 schedule();
8839         } while (!signal_pending(current));
8840
8841         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
8842 }
8843
8844 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8845                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8846                 size_t, sigsz)
8847 {
8848         struct io_ring_ctx *ctx;
8849         long ret = -EBADF;
8850         int submitted = 0;
8851         struct fd f;
8852
8853         io_run_task_work();
8854
8855         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
8856                         IORING_ENTER_SQ_WAIT))
8857                 return -EINVAL;
8858
8859         f = fdget(fd);
8860         if (!f.file)
8861                 return -EBADF;
8862
8863         ret = -EOPNOTSUPP;
8864         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8865                 goto out_fput;
8866
8867         ret = -ENXIO;
8868         ctx = f.file->private_data;
8869         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8870                 goto out_fput;
8871
8872         ret = -EBADFD;
8873         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
8874                 goto out;
8875
8876         /*
8877          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8878          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8879          * we were asked to.
8880          */
8881         ret = 0;
8882         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8883                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8884                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
8885                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8886                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
8887                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
8888                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
8889                 submitted = to_submit;
8890         } else if (to_submit) {
8891                 ret = io_uring_add_task_file(f.file);
8892                 if (unlikely(ret))
8893                         goto out;
8894                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8895                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
8896                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8897
8898                 if (submitted != to_submit)
8899                         goto out;
8900         }
8901         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8902                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8903
8904                 /*
8905                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8906                  * space applications don't need to do io completion events
8907                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8908                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8909                  */
8910                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8911                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8912                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8913                 } else {
8914                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8915                 }
8916         }
8917
8918 out:
8919         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8920 out_fput:
8921         fdput(f);
8922         return submitted ? submitted : ret;
8923 }
8924
8925 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8926 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8927 {
8928         const struct cred *cred = p;
8929         struct seq_file *m = data;
8930         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8931         struct group_info *gi;
8932         kernel_cap_t cap;
8933         unsigned __capi;
8934         int g;
8935
8936         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8937         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8938         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8939         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8940         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8941         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8942         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8943         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8944         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8945         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8946         gi = cred->group_info;
8947         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8948                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8949                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8950         }
8951         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8952         cap = cred->cap_effective;
8953         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8954                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8955         seq_putc(m, '\n');
8956         return 0;
8957 }
8958
8959 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8960 {
8961         struct io_sq_data *sq = NULL;
8962         bool has_lock;
8963         int i;
8964
8965         /*
8966          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
8967          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
8968          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
8969          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
8970          */
8971         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
8972
8973         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8974                 sq = ctx->sq_data;
8975
8976         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
8977         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
8978         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8979         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
8980                 struct fixed_file_table *table;
8981                 struct file *f;
8982
8983                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8984                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8985                 if (f)
8986                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8987                 else
8988                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8989         }
8990         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8991         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8992                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8993
8994                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8995                                                 (unsigned int) buf->len);
8996         }
8997         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8998                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8999                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9000         }
9001         seq_printf(m, "PollList:\n");
9002         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9003         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9004                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9005                 struct io_kiocb *req;
9006
9007                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9008                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9009                                         req->task->task_works != NULL);
9010         }
9011         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9012         if (has_lock)
9013                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9014 }
9015
9016 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9017 {
9018         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9019
9020         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9021                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9022                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9023         }
9024 }
9025 #endif
9026
9027 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9028         .release        = io_uring_release,
9029         .flush          = io_uring_flush,
9030         .mmap           = io_uring_mmap,
9031 #ifndef CONFIG_MMU
9032         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9033         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9034 #endif
9035         .poll           = io_uring_poll,
9036         .fasync         = io_uring_fasync,
9037 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9038         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9039 #endif
9040 };
9041
9042 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9043                                   struct io_uring_params *p)
9044 {
9045         struct io_rings *rings;
9046         size_t size, sq_array_offset;
9047
9048         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9049         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9050         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9051
9052         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9053         if (size == SIZE_MAX)
9054                 return -EOVERFLOW;
9055
9056         rings = io_mem_alloc(size);
9057         if (!rings)
9058                 return -ENOMEM;
9059
9060         ctx->rings = rings;
9061         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9062         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9063         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9064         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9065         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9066         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9067         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9068
9069         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9070         if (size == SIZE_MAX) {
9071                 io_mem_free(ctx->rings);
9072                 ctx->rings = NULL;
9073                 return -EOVERFLOW;
9074         }
9075
9076         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9077         if (!ctx->sq_sqes) {
9078                 io_mem_free(ctx->rings);
9079                 ctx->rings = NULL;
9080                 return -ENOMEM;
9081         }
9082
9083         return 0;
9084 }
9085
9086 /*
9087  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9088  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9089  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9090  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9091  */
9092 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
9093 {
9094         struct file *file;
9095         int ret;
9096
9097 #if defined(CONFIG_UNIX)
9098         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9099                                 &ctx->ring_sock);
9100         if (ret)
9101                 return ret;
9102 #endif
9103
9104         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9105         if (ret < 0)
9106                 goto err;
9107
9108         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9109                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9110         if (IS_ERR(file)) {
9111 err_fd:
9112                 put_unused_fd(ret);
9113                 ret = PTR_ERR(file);
9114                 goto err;
9115         }
9116
9117 #if defined(CONFIG_UNIX)
9118         ctx->ring_sock->file = file;
9119 #endif
9120         if (unlikely(io_uring_add_task_file(file))) {
9121                 file = ERR_PTR(-ENOMEM);
9122                 goto err_fd;
9123         }
9124         fd_install(ret, file);
9125         return ret;
9126 err:
9127 #if defined(CONFIG_UNIX)
9128         sock_release(ctx->ring_sock);
9129         ctx->ring_sock = NULL;
9130 #endif
9131         return ret;
9132 }
9133
9134 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9135                            struct io_uring_params __user *params)
9136 {
9137         struct user_struct *user = NULL;
9138         struct io_ring_ctx *ctx;
9139         bool limit_mem;
9140         int ret;
9141
9142         if (!entries)
9143                 return -EINVAL;
9144         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9145                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9146                         return -EINVAL;
9147                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9148         }
9149
9150         /*
9151          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9152          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9153          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9154          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9155          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9156          * of CQ ring entries manually.
9157          */
9158         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9159         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9160                 /*
9161                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9162                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9163                  * any cq vs sq ring sizing.
9164                  */
9165                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9166                         return -EINVAL;
9167                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9168                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9169                                 return -EINVAL;
9170                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9171                 }
9172                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9173         } else {
9174                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9175         }
9176
9177         user = get_uid(current_user());
9178         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9179
9180         if (limit_mem) {
9181                 ret = __io_account_mem(user,
9182                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9183                 if (ret) {
9184                         free_uid(user);
9185                         return ret;
9186                 }
9187         }
9188
9189         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9190         if (!ctx) {
9191                 if (limit_mem)
9192                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9193                                                                 p->cq_entries));
9194                 free_uid(user);
9195                 return -ENOMEM;
9196         }
9197         ctx->compat = in_compat_syscall();
9198         ctx->user = user;
9199         ctx->creds = get_current_cred();
9200
9201         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9202
9203         /*
9204          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9205          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9206          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9207          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9208          */
9209         mmgrab(current->mm);
9210         ctx->mm_account = current->mm;
9211
9212 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9213         /*
9214          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9215          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9216          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9217          * block layer.
9218          */
9219         rcu_read_lock();
9220         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9221         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9222         rcu_read_unlock();
9223         if (!ret) {
9224                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9225                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9226                 ret = -ENODEV;
9227                 goto err;
9228         }
9229 #endif
9230
9231         /*
9232          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9233          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9234          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9235          * will un-account as well.
9236          */
9237         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9238                        ACCT_LOCKED);
9239         ctx->limit_mem = limit_mem;
9240
9241         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9242         if (ret)
9243                 goto err;
9244
9245         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9246         if (ret)
9247                 goto err;
9248
9249         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9250                 io_sq_offload_start(ctx);
9251
9252         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9253         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9254         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9255         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9256         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9257         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9258         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9259         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9260
9261         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9262         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9263         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9264         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9265         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9266         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9267         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9268         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9269
9270         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9271                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9272                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9273                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
9274
9275         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9276                 ret = -EFAULT;
9277                 goto err;
9278         }
9279
9280         /*
9281          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9282          * having closed it before we finish setup
9283          */
9284         ret = io_uring_get_fd(ctx);
9285         if (ret < 0)
9286                 goto err;
9287
9288         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9289         return ret;
9290 err:
9291         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9292         return ret;
9293 }
9294
9295 /*
9296  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9297  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9298  * params structure passed in.
9299  */
9300 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9301 {
9302         struct io_uring_params p;
9303         int i;
9304
9305         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9306                 return -EFAULT;
9307         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9308                 if (p.resv[i])
9309                         return -EINVAL;
9310         }
9311
9312         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9313                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9314                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9315                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9316                 return -EINVAL;
9317
9318         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9319 }
9320
9321 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9322                 struct io_uring_params __user *, params)
9323 {
9324         return io_uring_setup(entries, params);
9325 }
9326
9327 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9328 {
9329         struct io_uring_probe *p;
9330         size_t size;
9331         int i, ret;
9332
9333         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9334         if (size == SIZE_MAX)
9335                 return -EOVERFLOW;
9336         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9337         if (!p)
9338                 return -ENOMEM;
9339
9340         ret = -EFAULT;
9341         if (copy_from_user(p, arg, size))
9342                 goto out;
9343         ret = -EINVAL;
9344         if (memchr_inv(p, 0, size))
9345                 goto out;
9346
9347         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9348         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9349                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9350
9351         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9352                 p->ops[i].op = i;
9353                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9354                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9355         }
9356         p->ops_len = i;
9357
9358         ret = 0;
9359         if (copy_to_user(arg, p, size))
9360                 ret = -EFAULT;
9361 out:
9362         kfree(p);
9363         return ret;
9364 }
9365
9366 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9367 {
9368         struct io_identity *id;
9369         int ret;
9370
9371         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9372         if (unlikely(!id))
9373                 return -ENOMEM;
9374
9375         io_init_identity(id);
9376         id->creds = get_current_cred();
9377
9378         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9379         if (ret < 0) {
9380                 put_cred(id->creds);
9381                 kfree(id);
9382         }
9383         return ret;
9384 }
9385
9386 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9387 {
9388         struct io_identity *iod;
9389
9390         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9391         if (iod) {
9392                 put_cred(iod->creds);
9393                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9394                         kfree(iod);
9395                 return 0;
9396         }
9397
9398         return -EINVAL;
9399 }
9400
9401 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9402                                     unsigned int nr_args)
9403 {
9404         struct io_uring_restriction *res;
9405         size_t size;
9406         int i, ret;
9407
9408         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9409         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9410                 return -EBADFD;
9411
9412         /* We allow only a single restrictions registration */
9413         if (ctx->restrictions.registered)
9414                 return -EBUSY;
9415
9416         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9417                 return -EINVAL;
9418
9419         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9420         if (size == SIZE_MAX)
9421                 return -EOVERFLOW;
9422
9423         res = memdup_user(arg, size);
9424         if (IS_ERR(res))
9425                 return PTR_ERR(res);
9426
9427         ret = 0;
9428
9429         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9430                 switch (res[i].opcode) {
9431                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9432                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9433                                 ret = -EINVAL;
9434                                 goto out;
9435                         }
9436
9437                         __set_bit(res[i].register_op,
9438                                   ctx->restrictions.register_op);
9439                         break;
9440                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9441                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9442                                 ret = -EINVAL;
9443                                 goto out;
9444                         }
9445
9446                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9447                         break;
9448                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9449                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9450                         break;
9451                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9452                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9453                         break;
9454                 default:
9455                         ret = -EINVAL;
9456                         goto out;
9457                 }
9458         }
9459
9460 out:
9461         /* Reset all restrictions if an error happened */
9462         if (ret != 0)
9463                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9464         else
9465                 ctx->restrictions.registered = true;
9466
9467         kfree(res);
9468         return ret;
9469 }
9470
9471 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9472 {
9473         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9474                 return -EBADFD;
9475
9476         if (ctx->restrictions.registered)
9477                 ctx->restricted = 1;
9478
9479         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9480
9481         io_sq_offload_start(ctx);
9482
9483         return 0;
9484 }
9485
9486 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9487 {
9488         switch (op) {
9489         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9490         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9491         case IORING_REGISTER_PROBE:
9492         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9493         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9494                 return false;
9495         default:
9496                 return true;
9497         }
9498 }
9499
9500 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9501                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9502         __releases(ctx->uring_lock)
9503         __acquires(ctx->uring_lock)
9504 {
9505         int ret;
9506
9507         /*
9508          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9509          * someone else killed the ctx or is already going through
9510          * io_uring_register().
9511          */
9512         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9513                 return -ENXIO;
9514
9515         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9516                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9517
9518                 /*
9519                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9520                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9521                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9522                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9523                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9524                  * after we've killed the percpu ref.
9525                  */
9526                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9527                 do {
9528                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9529                         if (!ret)
9530                                 break;
9531                         ret = io_run_task_work_sig();
9532                         if (ret < 0)
9533                                 break;
9534                 } while (1);
9535
9536                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9537
9538                 if (ret) {
9539                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9540                         goto out_quiesce;
9541                 }
9542         }
9543
9544         if (ctx->restricted) {
9545                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9546                         ret = -EINVAL;
9547                         goto out;
9548                 }
9549
9550                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9551                         ret = -EACCES;
9552                         goto out;
9553                 }
9554         }
9555
9556         switch (opcode) {
9557         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9558                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
9559                 break;
9560         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9561                 ret = -EINVAL;
9562                 if (arg || nr_args)
9563                         break;
9564                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
9565                 break;
9566         case IORING_REGISTER_FILES:
9567                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9568                 break;
9569         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9570                 ret = -EINVAL;
9571                 if (arg || nr_args)
9572                         break;
9573                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9574                 break;
9575         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9576                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9577                 break;
9578         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9579         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9580                 ret = -EINVAL;
9581                 if (nr_args != 1)
9582                         break;
9583                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9584                 if (ret)
9585                         break;
9586                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9587                         ctx->eventfd_async = 1;
9588                 else
9589                         ctx->eventfd_async = 0;
9590                 break;
9591         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9592                 ret = -EINVAL;
9593                 if (arg || nr_args)
9594                         break;
9595                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9596                 break;
9597         case IORING_REGISTER_PROBE:
9598                 ret = -EINVAL;
9599                 if (!arg || nr_args > 256)
9600                         break;
9601                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9602                 break;
9603         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9604                 ret = -EINVAL;
9605                 if (arg || nr_args)
9606                         break;
9607                 ret = io_register_personality(ctx);
9608                 break;
9609         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9610                 ret = -EINVAL;
9611                 if (arg)
9612                         break;
9613                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9614                 break;
9615         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9616                 ret = -EINVAL;
9617                 if (arg || nr_args)
9618                         break;
9619                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9620                 break;
9621         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9622                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9623                 break;
9624         default:
9625                 ret = -EINVAL;
9626                 break;
9627         }
9628
9629 out:
9630         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9631                 /* bring the ctx back to life */
9632                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9633 out_quiesce:
9634                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9635         }
9636         return ret;
9637 }
9638
9639 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9640                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9641 {
9642         struct io_ring_ctx *ctx;
9643         long ret = -EBADF;
9644         struct fd f;
9645
9646         f = fdget(fd);
9647         if (!f.file)
9648                 return -EBADF;
9649
9650         ret = -EOPNOTSUPP;
9651         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9652                 goto out_fput;
9653
9654         ctx = f.file->private_data;
9655
9656         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9657         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9658         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9659         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9660                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9661 out_fput:
9662         fdput(f);
9663         return ret;
9664 }
9665
9666 static int __init io_uring_init(void)
9667 {
9668 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9669         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9670         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9671 } while (0)
9672
9673 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9674         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9675         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9676         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9677         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9678         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9679         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9680         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9681         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9682         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9683         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9684         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9685         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9686         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9687         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9688         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9689         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9690         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9691         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9692         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9693         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9694         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9695         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9696         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9697         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9698         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9699         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9700         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9701         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9702         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9703         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9704
9705         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9706         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9707         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
9708         return 0;
9709 };
9710 __initcall(io_uring_init);