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/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 104                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 105                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 enum io_uring_cmd_flags {
 191         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 192         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 193 };
 194
 195 struct io_mapped_ubuf {
 196         u64             ubuf;
 197         u64             ubuf_end;
 198         unsigned int    nr_bvecs;
 199         unsigned long   acct_pages;
 200         struct bio_vec  bvec[];
 201 };
 202
 203 struct io_ring_ctx;
 204
 205 struct io_overflow_cqe {
 206         struct io_uring_cqe cqe;
 207         struct list_head list;
 208 };
 209
 210 struct io_fixed_file {
 211         /* file * with additional FFS_* flags */
 212         unsigned long file_ptr;
 213 };
 214
 215 struct io_rsrc_put {
 216         struct list_head list;
 217         u64 tag;
 218         union {
 219                 void *rsrc;
 220                 struct file *file;
 221                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 222         };
 223 };
 224
 225 struct io_file_table {
 226         /* two level table */
 227         struct io_fixed_file **files;
 228 };
 229
 230 struct io_rsrc_node {
 231         struct percpu_ref               refs;
 232         struct list_head                node;
 233         struct list_head                rsrc_list;
 234         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 235         struct llist_node               llist;
 236         bool                            done;
 237 };
 238
 239 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 240
 241 struct io_rsrc_data {
 242         struct io_ring_ctx              *ctx;
 243
 244         u64                             *tags;
 245         rsrc_put_fn                     *do_put;
 246         atomic_t                        refs;
 247         struct completion               done;
 248         bool                            quiesce;
 249 };
 250
 251 struct io_buffer {
 252         struct list_head list;
 253         __u64 addr;
 254         __s32 len;
 255         __u16 bid;
 256 };
 257
 258 struct io_restriction {
 259         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 260         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 261         u8 sqe_flags_allowed;
 262         u8 sqe_flags_required;
 263         bool registered;
 264 };
 265
 266 enum {
 267         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 268         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 269 };
 270
 271 struct io_sq_data {
 272         refcount_t              refs;
 273         atomic_t                park_pending;
 274         struct mutex            lock;
 275
 276         /* ctx's that are using this sqd */
 277         struct list_head        ctx_list;
 278
 279         struct task_struct      *thread;
 280         struct wait_queue_head  wait;
 281
 282         unsigned                sq_thread_idle;
 283         int                     sq_cpu;
 284         pid_t                   task_pid;
 285         pid_t                   task_tgid;
 286
 287         unsigned long           state;
 288         struct completion       exited;
 289         struct callback_head    *park_task_work;
 290 };
 291
 292 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 293 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 294 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 295 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 296
 297 struct io_comp_state {
 298         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 299         unsigned int            nr;
 300         unsigned int            locked_free_nr;
 301         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 302         struct list_head        free_list;
 303         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 304         struct list_head        locked_free_list;
 305 };
 306
 307 struct io_submit_link {
 308         struct io_kiocb         *head;
 309         struct io_kiocb         *last;
 310 };
 311
 312 struct io_submit_state {
 313         struct blk_plug         plug;
 314         struct io_submit_link   link;
 315
 316         /*
 317          * io_kiocb alloc cache
 318          */
 319         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 320         unsigned int            free_reqs;
 321
 322         bool                    plug_started;
 323
 324         /*
 325          * Batch completion logic
 326          */
 327         struct io_comp_state    comp;
 328
 329         /*
 330          * File reference cache
 331          */
 332         struct file             *file;
 333         unsigned int            fd;
 334         unsigned int            file_refs;
 335         unsigned int            ios_left;
 336 };
 337
 338 struct io_ring_ctx {
 339         struct {
 340                 struct percpu_ref       refs;
 341         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 342
 343         struct {
 344                 unsigned int            flags;
 345                 unsigned int            compat: 1;
 346                 unsigned int            drain_next: 1;
 347                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 348                 unsigned int            restricted: 1;
 349
 350                 /*
 351                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 352                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 353                  *
 354                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 355                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 356                  * the queue when needed.
 357                  *
 358                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 359                  * array.
 360                  */
 361                 u32                     *sq_array;
 362                 unsigned                cached_sq_head;
 363                 unsigned                sq_entries;
 364                 unsigned                sq_mask;
 365                 unsigned                sq_thread_idle;
 366                 unsigned                cached_sq_dropped;
 367                 unsigned                cached_cq_overflow;
 368                 unsigned long           sq_check_overflow;
 369
 370                 /* hashed buffered write serialization */
 371                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 372
 373                 struct list_head        defer_list;
 374                 struct list_head        timeout_list;
 375                 struct list_head        cq_overflow_list;
 376
 377                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 378         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 379
 380         struct {
 381                 struct mutex            uring_lock;
 382                 wait_queue_head_t       wait;
 383         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 384
 385         struct io_submit_state          submit_state;
 386
 387         struct io_rings *rings;
 388
 389         /* Only used for accounting purposes */
 390         struct mm_struct        *mm_account;
 391
 392         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 393         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 394
 395         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 396         struct list_head        sqd_list;
 397
 398         /*
 399          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 400          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 401          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 402          */
 403         struct io_rsrc_data     *file_data;
 404         struct io_file_table    file_table;
 405         unsigned                nr_user_files;
 406
 407         /* if used, fixed mapped user buffers */
 408         struct io_rsrc_data     *buf_data;
 409         unsigned                nr_user_bufs;
 410         struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 411
 412         struct user_struct      *user;
 413
 414         struct completion       ref_comp;
 415
 416 #if defined(CONFIG_UNIX)
 417         struct socket           *ring_sock;
 418 #endif
 419
 420         struct xarray           io_buffers;
 421
 422         struct xarray           personalities;
 423         u32                     pers_next;
 424
 425         struct {
 426                 unsigned                cached_cq_tail;
 427                 unsigned                cq_entries;
 428                 unsigned                cq_mask;
 429                 atomic_t                cq_timeouts;
 430                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 431                 unsigned                cq_extra;
 432                 unsigned long           cq_check_overflow;
 433                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 434                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 435                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 436         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 437
 438         struct {
 439                 spinlock_t              completion_lock;
 440
 441                 /*
 442                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 443                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 444                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 445                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 446                  */
 447                 struct list_head        iopoll_list;
 448                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 449                 unsigned                cancel_hash_bits;
 450                 bool                    poll_multi_file;
 451         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 452
 453         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 454         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 455         struct list_head                rsrc_ref_list;
 456         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 457         struct io_rsrc_node             *rsrc_node;
 458         struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 459         struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 460
 461         struct io_restriction           restrictions;
 462
 463         /* exit task_work */
 464         struct callback_head            *exit_task_work;
 465
 466         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 467         struct work_struct              exit_work;
 468         struct list_head                tctx_list;
 469 };
 470
 471 struct io_uring_task {
 472         /* submission side */
 473         struct xarray           xa;
 474         struct wait_queue_head  wait;
 475         const struct io_ring_ctx *last;
 476         struct io_wq            *io_wq;
 477         struct percpu_counter   inflight;
 478         atomic_t                inflight_tracked;
 479         atomic_t                in_idle;
 480
 481         spinlock_t              task_lock;
 482         struct io_wq_work_list  task_list;
 483         unsigned long           task_state;
 484         struct callback_head    task_work;
 485 };
 486
 487 /*
 488  * First field must be the file pointer in all the
 489  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 490  */
 491 struct io_poll_iocb {
 492         struct file                     *file;
 493         struct wait_queue_head          *head;
 494         __poll_t                        events;
 495         bool                            done;
 496         bool                            canceled;
 497         struct wait_queue_entry         wait;
 498 };
 499
 500 struct io_poll_update {
 501         struct file                     *file;
 502         u64                             old_user_data;
 503         u64                             new_user_data;
 504         __poll_t                        events;
 505         bool                            update_events;
 506         bool                            update_user_data;
 507 };
 508
 509 struct io_close {
 510         struct file                     *file;
 511         int                             fd;
 512 };
 513
 514 struct io_timeout_data {
 515         struct io_kiocb                 *req;
 516         struct hrtimer                  timer;
 517         struct timespec64               ts;
 518         enum hrtimer_mode               mode;
 519 };
 520
 521 struct io_accept {
 522         struct file                     *file;
 523         struct sockaddr __user          *addr;
 524         int __user                      *addr_len;
 525         int                             flags;
 526         unsigned long                   nofile;
 527 };
 528
 529 struct io_sync {
 530         struct file                     *file;
 531         loff_t                          len;
 532         loff_t                          off;
 533         int                             flags;
 534         int                             mode;
 535 };
 536
 537 struct io_cancel {
 538         struct file                     *file;
 539         u64                             addr;
 540 };
 541
 542 struct io_timeout {
 543         struct file                     *file;
 544         u32                             off;
 545         u32                             target_seq;
 546         struct list_head                list;
 547         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 548         struct io_kiocb                 *head;
 549 };
 550
 551 struct io_timeout_rem {
 552         struct file                     *file;
 553         u64                             addr;
 554
 555         /* timeout update */
 556         struct timespec64               ts;
 557         u32                             flags;
 558 };
 559
 560 struct io_rw {
 561         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 562         struct kiocb                    kiocb;
 563         u64                             addr;
 564         u64                             len;
 565 };
 566
 567 struct io_connect {
 568         struct file                     *file;
 569         struct sockaddr __user          *addr;
 570         int                             addr_len;
 571 };
 572
 573 struct io_sr_msg {
 574         struct file                     *file;
 575         union {
 576                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 577                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 578                 void __user                     *buf;
 579         };
 580         int                             msg_flags;
 581         int                             bgid;
 582         size_t                          len;
 583         struct io_buffer                *kbuf;
 584 };
 585
 586 struct io_open {
 587         struct file                     *file;
 588         int                             dfd;
 589         struct filename                 *filename;
 590         struct open_how                 how;
 591         unsigned long                   nofile;
 592 };
 593
 594 struct io_rsrc_update {
 595         struct file                     *file;
 596         u64                             arg;
 597         u32                             nr_args;
 598         u32                             offset;
 599 };
 600
 601 struct io_fadvise {
 602         struct file                     *file;
 603         u64                             offset;
 604         u32                             len;
 605         u32                             advice;
 606 };
 607
 608 struct io_madvise {
 609         struct file                     *file;
 610         u64                             addr;
 611         u32                             len;
 612         u32                             advice;
 613 };
 614
 615 struct io_epoll {
 616         struct file                     *file;
 617         int                             epfd;
 618         int                             op;
 619         int                             fd;
 620         struct epoll_event              event;
 621 };
 622
 623 struct io_splice {
 624         struct file                     *file_out;
 625         struct file                     *file_in;
 626         loff_t                          off_out;
 627         loff_t                          off_in;
 628         u64                             len;
 629         unsigned int                    flags;
 630 };
 631
 632 struct io_provide_buf {
 633         struct file                     *file;
 634         __u64                           addr;
 635         __u32                           len;
 636         __u32                           bgid;
 637         __u16                           nbufs;
 638         __u16                           bid;
 639 };
 640
 641 struct io_statx {
 642         struct file                     *file;
 643         int                             dfd;
 644         unsigned int                    mask;
 645         unsigned int                    flags;
 646         const char __user               *filename;
 647         struct statx __user             *buffer;
 648 };
 649
 650 struct io_shutdown {
 651         struct file                     *file;
 652         int                             how;
 653 };
 654
 655 struct io_rename {
 656         struct file                     *file;
 657         int                             old_dfd;
 658         int                             new_dfd;
 659         struct filename                 *oldpath;
 660         struct filename                 *newpath;
 661         int                             flags;
 662 };
 663
 664 struct io_unlink {
 665         struct file                     *file;
 666         int                             dfd;
 667         int                             flags;
 668         struct filename                 *filename;
 669 };
 670
 671 struct io_completion {
 672         struct file                     *file;
 673         struct list_head                list;
 674         u32                             cflags;
 675 };
 676
 677 struct io_async_connect {
 678         struct sockaddr_storage         address;
 679 };
 680
 681 struct io_async_msghdr {
 682         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 683         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 684         struct iovec                    *free_iov;
 685         struct sockaddr __user          *uaddr;
 686         struct msghdr                   msg;
 687         struct sockaddr_storage         addr;
 688 };
 689
 690 struct io_async_rw {
 691         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 692         const struct iovec              *free_iovec;
 693         struct iov_iter                 iter;
 694         size_t                          bytes_done;
 695         struct wait_page_queue          wpq;
 696 };
 697
 698 enum {
 699         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 700         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 701         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 702         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 703         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 704         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 705
 706         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 707         REQ_F_FAIL_LINK_BIT     = 8,
 708         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 709         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 710         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 711         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 712         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 713         REQ_F_POLLED_BIT,
 714         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 715         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 716         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 717         REQ_F_REISSUE_BIT,
 718         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 719         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 720         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
 721         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
 722         REQ_F_ISREG_BIT,
 723
 724         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 725         __REQ_F_LAST_BIT,
 726 };
 727
 728 enum {
 729         /* ctx owns file */
 730         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 731         /* drain existing IO first */
 732         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 733         /* linked sqes */
 734         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 735         /* doesn't sever on completion < 0 */
 736         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 737         /* IOSQE_ASYNC */
 738         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 739         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 740         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 741
 742         /* fail rest of links */
 743         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 744         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 745         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 746         /* read/write uses file position */
 747         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 748         /* must not punt to workers */
 749         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 750         /* has or had linked timeout */
 751         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 752         /* needs cleanup */
 753         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 754         /* already went through poll handler */
 755         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 756         /* buffer already selected */
 757         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 758         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 759         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 760         /* completion is deferred through io_comp_state */
 761         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 762         /* caller should reissue async */
 763         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 764         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 765         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 766         /* supports async reads */
 767         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
 768         /* supports async writes */
 769         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
 770         /* regular file */
 771         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 772 };
 773
 774 struct async_poll {
 775         struct io_poll_iocb     poll;
 776         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 777 };
 778
 779 struct io_task_work {
 780         struct io_wq_work_node  node;
 781         task_work_func_t        func;
 782 };
 783
 784 /*
 785  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 786  * as the first entry in their struct definition. So you can
 787  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 788  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 789  */
 790 struct io_kiocb {
 791         union {
 792                 struct file             *file;
 793                 struct io_rw            rw;
 794                 struct io_poll_iocb     poll;
 795                 struct io_poll_update   poll_update;
 796                 struct io_accept        accept;
 797                 struct io_sync          sync;
 798                 struct io_cancel        cancel;
 799                 struct io_timeout       timeout;
 800                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 801                 struct io_connect       connect;
 802                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 803                 struct io_open          open;
 804                 struct io_close         close;
 805                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 806                 struct io_fadvise       fadvise;
 807                 struct io_madvise       madvise;
 808                 struct io_epoll         epoll;
 809                 struct io_splice        splice;
 810                 struct io_provide_buf   pbuf;
 811                 struct io_statx         statx;
 812                 struct io_shutdown      shutdown;
 813                 struct io_rename        rename;
 814                 struct io_unlink        unlink;
 815                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 816                 struct io_completion    compl;
 817         };
 818
 819         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 820         void                            *async_data;
 821         u8                              opcode;
 822         /* polled IO has completed */
 823         u8                              iopoll_completed;
 824
 825         u16                             buf_index;
 826         u32                             result;
 827
 828         struct io_ring_ctx              *ctx;
 829         unsigned int                    flags;
 830         atomic_t                        refs;
 831         struct task_struct              *task;
 832         u64                             user_data;
 833
 834         struct io_kiocb                 *link;
 835         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 836
 837         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 838         struct list_head                inflight_entry;
 839         union {
 840                 struct io_task_work     io_task_work;
 841                 struct callback_head    task_work;
 842         };
 843         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 844         struct hlist_node               hash_node;
 845         struct async_poll               *apoll;
 846         struct io_wq_work               work;
 847         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 848         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 849 };
 850
 851 struct io_tctx_node {
 852         struct list_head        ctx_node;
 853         struct task_struct      *task;
 854         struct io_ring_ctx      *ctx;
 855 };
 856
 857 struct io_defer_entry {
 858         struct list_head        list;
 859         struct io_kiocb         *req;
 860         u32                     seq;
 861 };
 862
 863 struct io_op_def {
 864         /* needs req->file assigned */
 865         unsigned                needs_file : 1;
 866         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 867         unsigned                hash_reg_file : 1;
 868         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 869         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 870         /* opcode is not supported by this kernel */
 871         unsigned                not_supported : 1;
 872         /* set if opcode supports polled "wait" */
 873         unsigned                pollin : 1;
 874         unsigned                pollout : 1;
 875         /* op supports buffer selection */
 876         unsigned                buffer_select : 1;
 877         /* do prep async if is going to be punted */
 878         unsigned                needs_async_setup : 1;
 879         /* should block plug */
 880         unsigned                plug : 1;
 881         /* size of async data needed, if any */
 882         unsigned short          async_size;
 883 };
 884
 885 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 886         [IORING_OP_NOP] = {},
 887         [IORING_OP_READV] = {
 888                 .needs_file             = 1,
 889                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 890                 .pollin                 = 1,
 891                 .buffer_select          = 1,
 892                 .needs_async_setup      = 1,
 893                 .plug                   = 1,
 894                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 895         },
 896         [IORING_OP_WRITEV] = {
 897                 .needs_file             = 1,
 898                 .hash_reg_file          = 1,
 899                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 900                 .pollout                = 1,
 901                 .needs_async_setup      = 1,
 902                 .plug                   = 1,
 903                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 904         },
 905         [IORING_OP_FSYNC] = {
 906                 .needs_file             = 1,
 907         },
 908         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 909                 .needs_file             = 1,
 910                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 911                 .pollin                 = 1,
 912                 .plug                   = 1,
 913                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 914         },
 915         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 916                 .needs_file             = 1,
 917                 .hash_reg_file          = 1,
 918                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 919                 .pollout                = 1,
 920                 .plug                   = 1,
 921                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 922         },
 923         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 924                 .needs_file             = 1,
 925                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 926         },
 927         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 928         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 929                 .needs_file             = 1,
 930         },
 931         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 932                 .needs_file             = 1,
 933                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 934                 .pollout                = 1,
 935                 .needs_async_setup      = 1,
 936                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 937         },
 938         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 939                 .needs_file             = 1,
 940                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 941                 .pollin                 = 1,
 942                 .buffer_select          = 1,
 943                 .needs_async_setup      = 1,
 944                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 945         },
 946         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 947                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 948         },
 949         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 950                 /* used by timeout updates' prep() */
 951         },
 952         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 953                 .needs_file             = 1,
 954                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 955                 .pollin                 = 1,
 956         },
 957         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 958         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 959                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 960         },
 961         [IORING_OP_CONNECT] = {
 962                 .needs_file             = 1,
 963                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 964                 .pollout                = 1,
 965                 .needs_async_setup      = 1,
 966                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 967         },
 968         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 969                 .needs_file             = 1,
 970         },
 971         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 972         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 973         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 974         [IORING_OP_STATX] = {},
 975         [IORING_OP_READ] = {
 976                 .needs_file             = 1,
 977                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 978                 .pollin                 = 1,
 979                 .buffer_select          = 1,
 980                 .plug                   = 1,
 981                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 982         },
 983         [IORING_OP_WRITE] = {
 984                 .needs_file             = 1,
 985                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 986                 .pollout                = 1,
 987                 .plug                   = 1,
 988                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 989         },
 990         [IORING_OP_FADVISE] = {
 991                 .needs_file             = 1,
 992         },
 993         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 994         [IORING_OP_SEND] = {
 995                 .needs_file             = 1,
 996                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 997                 .pollout                = 1,
 998         },
 999         [IORING_OP_RECV] = {
1000                 .needs_file             = 1,
1001                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1002                 .pollin                 = 1,
1003                 .buffer_select          = 1,
1004         },
1005         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1006         },
1007         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1008                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1009         },
1010         [IORING_OP_SPLICE] = {
1011                 .needs_file             = 1,
1012                 .hash_reg_file          = 1,
1013                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1014         },
1015         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1016         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1017         [IORING_OP_TEE] = {
1018                 .needs_file             = 1,
1019                 .hash_reg_file          = 1,
1020                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1021         },
1022         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1023                 .needs_file             = 1,
1024         },
1025         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1026         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1027 };
1028
1029 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1030 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1031 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1032                                          struct task_struct *task,
1033                                          struct files_struct *files);
1034 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_sq_data *sqd);
1035 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1036
1037 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1038                                  long res, unsigned int cflags);
1039 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1040 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1041 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1042 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1043 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1044 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1045 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1046                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1047                                      unsigned nr_args);
1048 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1049 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1050                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1051 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1052 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1053
1054 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1055 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1056                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1057 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1058 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1059
1060 static struct kmem_cache *req_cachep;
1061
1062 static const struct file_operations io_uring_fops;
1063
1064 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1065 {
1066 #if defined(CONFIG_UNIX)
1067         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1068                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1069
1070                 return ctx->ring_sock->sk;
1071         }
1072 #endif
1073         return NULL;
1074 }
1075 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1076
1077 #define io_for_each_link(pos, head) \
1078         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1079
1080 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1081 {
1082         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1083
1084         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1085                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1086                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1087         }
1088 }
1089
1090 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1091 {
1092         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1093
1094         /* already at zero, wait for ->release() */
1095         if (!got)
1096                 wait_for_completion(compl);
1097         percpu_ref_resurrect(ref);
1098         if (got)
1099                 percpu_ref_put(ref);
1100 }
1101
1102 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1103                           struct task_struct *task,
1104                           struct files_struct *files)
1105 {
1106         struct io_kiocb *req;
1107
1108         if (task && head->task != task)
1109                 return false;
1110         if (!files)
1111                 return true;
1112
1113         io_for_each_link(req, head) {
1114                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1115                         return true;
1116         }
1117         return false;
1118 }
1119
1120 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1121 {
1122         if (req->flags & REQ_F_LINK)
1123                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1124 }
1125
1126 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1127 {
1128         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1129
1130         complete(&ctx->ref_comp);
1131 }
1132
1133 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1134 {
1135         return !req->timeout.off;
1136 }
1137
1138 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1139 {
1140         struct io_ring_ctx *ctx;
1141         int hash_bits;
1142
1143         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1144         if (!ctx)
1145                 return NULL;
1146
1147         /*
1148          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1149          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1150          */
1151         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1152         hash_bits -= 5;
1153         if (hash_bits <= 0)
1154                 hash_bits = 1;
1155         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1156         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1157                                         GFP_KERNEL);
1158         if (!ctx->cancel_hash)
1159                 goto err;
1160         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1161
1162         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1163         if (!ctx->dummy_ubuf)
1164                 goto err;
1165         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1166         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1167
1168         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1169                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1170                 goto err;
1171
1172         ctx->flags = p->flags;
1173         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1174         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1175         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1176         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1177         init_completion(&ctx->ref_comp);
1178         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1179         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1180         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1181         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1182         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1183         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1184         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1185         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1186         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1187         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1188         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1189         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1190         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1191         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1192         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1193         return ctx;
1194 err:
1195         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1196         kfree(ctx->cancel_hash);
1197         kfree(ctx);
1198         return NULL;
1199 }
1200
1201 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1202 {
1203         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1204                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1205
1206                 return seq + ctx->cq_extra != ctx->cached_cq_tail
1207                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1208         }
1209
1210         return false;
1211 }
1212
1213 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1214 {
1215         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1216                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1217                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1218         }
1219 }
1220
1221 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1222 {
1223         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1224         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1225
1226         if (!req->work.creds)
1227                 req->work.creds = get_current_cred();
1228
1229         req->work.list.next = NULL;
1230         req->work.flags = 0;
1231         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1232                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1233
1234         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1235                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1236                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1237         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1238                 if (def->unbound_nonreg_file)
1239                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1240         }
1241
1242         switch (req->opcode) {
1243         case IORING_OP_SPLICE:
1244         case IORING_OP_TEE:
1245                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1246                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1247                 break;
1248         }
1249 }
1250
1251 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1252 {
1253         struct io_kiocb *cur;
1254
1255         io_for_each_link(cur, req)
1256                 io_prep_async_work(cur);
1257 }
1258
1259 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1260 {
1261         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1262         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1263         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1264
1265         BUG_ON(!tctx);
1266         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1267
1268         /* init ->work of the whole link before punting */
1269         io_prep_async_link(req);
1270         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1271                                         &req->work, req->flags);
1272         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1273         if (link)
1274                 io_queue_linked_timeout(link);
1275 }
1276
1277 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1278         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1279 {
1280         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1281
1282         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1283                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1284                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1285                 list_del_init(&req->timeout.list);
1286                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1287                 io_put_req_deferred(req, 1);
1288         }
1289 }
1290
1291 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1292 {
1293         do {
1294                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1295                                                 struct io_defer_entry, list);
1296
1297                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1298                         break;
1299                 list_del_init(&de->list);
1300                 io_req_task_queue(de->req);
1301                 kfree(de);
1302         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1303 }
1304
1305 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1306 {
1307         u32 seq;
1308
1309         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1310                 return;
1311
1312         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1313
1314         do {
1315                 u32 events_needed, events_got;
1316                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1317                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1318
1319                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1320                         break;
1321
1322                 /*
1323                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1324                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1325                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1326                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1327                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1328                  */
1329                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1330                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1331                 if (events_got < events_needed)
1332                         break;
1333
1334                 list_del_init(&req->timeout.list);
1335                 io_kill_timeout(req, 0);
1336         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1337
1338         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1339 }
1340
1341 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1342 {
1343         io_flush_timeouts(ctx);
1344
1345         /* order cqe stores with ring update */
1346         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1347
1348         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1349                 __io_queue_deferred(ctx);
1350 }
1351
1352 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1353 {
1354         struct io_rings *r = ctx->rings;
1355
1356         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1357 }
1358
1359 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1360 {
1361         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1362 }
1363
1364 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1365 {
1366         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1367         unsigned tail;
1368
1369         /*
1370          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1371          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1372          * fill the cq entry
1373          */
1374         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1375                 return NULL;
1376
1377         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1378         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1379 }
1380
1381 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1382 {
1383         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1384                 return false;
1385         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1386                 return false;
1387         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1388 }
1389
1390 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1391 {
1392         /* see waitqueue_active() comment */
1393         smp_mb();
1394
1395         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1396                 wake_up(&ctx->wait);
1397         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1398                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1399         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1400                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1401         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1402                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1403                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1404         }
1405 }
1406
1407 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1408 {
1409         /* see waitqueue_active() comment */
1410         smp_mb();
1411
1412         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1413                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1414                         wake_up(&ctx->wait);
1415         }
1416         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1417                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1418         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1419                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1420                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1421         }
1422 }
1423
1424 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1425 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1426 {
1427         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1428         unsigned long flags;
1429         bool all_flushed, posted;
1430
1431         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1432                 return false;
1433
1434         posted = false;
1435         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1436         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1437                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqring(ctx);
1438                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1439
1440                 if (!cqe && !force)
1441                         break;
1442                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1443                                         struct io_overflow_cqe, list);
1444                 if (cqe)
1445                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1446                 else
1447                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1448                                    ++ctx->cached_cq_overflow);
1449                 posted = true;
1450                 list_del(&ocqe->list);
1451                 kfree(ocqe);
1452         }
1453
1454         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1455         if (all_flushed) {
1456                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1457                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1458                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1459         }
1460
1461         if (posted)
1462                 io_commit_cqring(ctx);
1463         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1464         if (posted)
1465                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1466         return all_flushed;
1467 }
1468
1469 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1470 {
1471         bool ret = true;
1472
1473         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1474                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1475                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1476                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1477                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1478                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1479                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1480         }
1481
1482         return ret;
1483 }
1484
1485 /*
1486  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1487  * see commit f958d7b528b1 for details.
1488  */
1489 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1490         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1491
1492 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1493 {
1494         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1495 }
1496
1497 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1498 {
1499         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1500         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1501 }
1502
1503 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1504 {
1505         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1506         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1507 }
1508
1509 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1510 {
1511         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1512 }
1513
1514 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1515 {
1516         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1517         atomic_inc(&req->refs);
1518 }
1519
1520 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1521                                      long res, unsigned int cflags)
1522 {
1523         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1524
1525         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1526         if (!ocqe) {
1527                 /*
1528                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1529                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1530                  * on the floor.
1531                  */
1532                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ++ctx->cached_cq_overflow);
1533                 return false;
1534         }
1535         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1536                 set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1537                 set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1538                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1539         }
1540         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1541         ocqe->cqe.res = res;
1542         ocqe->cqe.flags = cflags;
1543         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1544         return true;
1545 }
1546
1547 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1548                                           long res, unsigned int cflags)
1549 {
1550         struct io_uring_cqe *cqe;
1551
1552         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1553
1554         /*
1555          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1556          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1557          * the ring.
1558          */
1559         cqe = io_get_cqring(ctx);
1560         if (likely(cqe)) {
1561                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1562                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1563                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1564                 return true;
1565         }
1566         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1567 }
1568
1569 /* not as hot to bloat with inlining */
1570 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1571                                           long res, unsigned int cflags)
1572 {
1573         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1574 }
1575
1576 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1577                                  unsigned int cflags)
1578 {
1579         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1580         unsigned long flags;
1581
1582         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1583         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1584         /*
1585          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1586          * free_list cache.
1587          */
1588         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1589                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1590
1591                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1592                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1593                                 io_disarm_next(req);
1594                         if (req->link) {
1595                                 io_req_task_queue(req->link);
1596                                 req->link = NULL;
1597                         }
1598                 }
1599                 io_dismantle_req(req);
1600                 io_put_task(req->task, 1);
1601                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1602                 cs->locked_free_nr++;
1603         } else {
1604                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1605                         req = NULL;
1606         }
1607         io_commit_cqring(ctx);
1608         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1609
1610         if (req) {
1611                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1612                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1613         }
1614 }
1615
1616 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1617 {
1618         return req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP |
1619                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT);
1620 }
1621
1622 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1623                                   unsigned int cflags)
1624 {
1625         if (io_req_needs_clean(req))
1626                 io_clean_op(req);
1627         req->result = res;
1628         req->compl.cflags = cflags;
1629         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1630 }
1631
1632 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1633                                      long res, unsigned cflags)
1634 {
1635         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1636                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1637         else
1638                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1639 }
1640
1641 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1642 {
1643         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1644 }
1645
1646 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1647 {
1648         req_set_fail_links(req);
1649         io_put_req(req);
1650         io_req_complete_post(req, res, 0);
1651 }
1652
1653 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1654                                         struct io_comp_state *cs)
1655 {
1656         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1657         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1658         cs->locked_free_nr = 0;
1659         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1660 }
1661
1662 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1663 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1664 {
1665         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1666         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1667         int nr;
1668
1669         /*
1670          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1671          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1672          * side cache.
1673          */
1674         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1675                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1676
1677         nr = state->free_reqs;
1678         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1679                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1680                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1681
1682                 list_del(&req->compl.list);
1683                 state->reqs[nr++] = req;
1684                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1685                         break;
1686         }
1687
1688         state->free_reqs = nr;
1689         return nr != 0;
1690 }
1691
1692 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1693 {
1694         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1695
1696         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1697
1698         if (!state->free_reqs) {
1699                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1700                 int ret;
1701
1702                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1703                         goto got_req;
1704
1705                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1706                                             state->reqs);
1707
1708                 /*
1709                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1710                  * retry single alloc to be on the safe side.
1711                  */
1712                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1713                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1714                         if (!state->reqs[0])
1715                                 return NULL;
1716                         ret = 1;
1717                 }
1718                 state->free_reqs = ret;
1719         }
1720 got_req:
1721         state->free_reqs--;
1722         return state->reqs[state->free_reqs];
1723 }
1724
1725 static inline void io_put_file(struct file *file)
1726 {
1727         if (file)
1728                 fput(file);
1729 }
1730
1731 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1732 {
1733         unsigned int flags = req->flags;
1734
1735         if (io_req_needs_clean(req))
1736                 io_clean_op(req);
1737         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1738                 io_put_file(req->file);
1739         if (req->fixed_rsrc_refs)
1740                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1741         if (req->async_data)
1742                 kfree(req->async_data);
1743         if (req->work.creds) {
1744                 put_cred(req->work.creds);
1745                 req->work.creds = NULL;
1746         }
1747 }
1748
1749 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1750 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1751 {
1752         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1753
1754         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1755         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1756                 wake_up(&tctx->wait);
1757         put_task_struct_many(task, nr);
1758 }
1759
1760 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1761 {
1762         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1763
1764         io_dismantle_req(req);
1765         io_put_task(req->task, 1);
1766
1767         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1768         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1769 }
1770
1771 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1772 {
1773         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1774
1775         req->link = nxt->link;
1776         nxt->link = NULL;
1777 }
1778
1779 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1780         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1781 {
1782         struct io_kiocb *link = req->link;
1783
1784         /*
1785          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1786          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1787          */
1788         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1789                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1790
1791                 io_remove_next_linked(req);
1792                 link->timeout.head = NULL;
1793                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1794                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1795                                              -ECANCELED, 0);
1796                         io_put_req_deferred(link, 1);
1797                         return true;
1798                 }
1799         }
1800         return false;
1801 }
1802
1803 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1804         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1805 {
1806         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1807
1808         req->link = NULL;
1809         while (link) {
1810                 nxt = link->link;
1811                 link->link = NULL;
1812
1813                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1814                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1815                 io_put_req_deferred(link, 2);
1816                 link = nxt;
1817         }
1818 }
1819
1820 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1821         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1822 {
1823         bool posted = false;
1824
1825         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1826                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1827         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL_LINK) &&
1828                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1829                 posted |= (req->link != NULL);
1830                 io_fail_links(req);
1831         }
1832         return posted;
1833 }
1834
1835 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1836 {
1837         struct io_kiocb *nxt;
1838
1839         /*
1840          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1841          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1842          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1843          * of the chain.
1844          */
1845         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1846                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1847                 unsigned long flags;
1848                 bool posted;
1849
1850                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1851                 posted = io_disarm_next(req);
1852                 if (posted)
1853                         io_commit_cqring(req->ctx);
1854                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1855                 if (posted)
1856                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1857         }
1858         nxt = req->link;
1859         req->link = NULL;
1860         return nxt;
1861 }
1862
1863 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1864 {
1865         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1866                 return NULL;
1867         return __io_req_find_next(req);
1868 }
1869
1870 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1871 {
1872         if (!ctx)
1873                 return;
1874         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1875                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1876                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1877                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1878         }
1879         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1880 }
1881
1882 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1883 {
1884         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1885         struct io_wq_work_list list;
1886         struct io_wq_work_node *node;
1887
1888         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1889                 return false;
1890
1891         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1892         list = tctx->task_list;
1893         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1894         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1895
1896         node = list.first;
1897         while (node) {
1898                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1899                 struct io_kiocb *req;
1900
1901                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1902                 if (req->ctx != ctx) {
1903                         ctx_flush_and_put(ctx);
1904                         ctx = req->ctx;
1905                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1906                 }
1907
1908                 req->task_work.func(&req->task_work);
1909                 node = next;
1910         }
1911
1912         ctx_flush_and_put(ctx);
1913         return list.first != NULL;
1914 }
1915
1916 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1917 {
1918         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1919
1920         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1921
1922         while (__tctx_task_work(tctx))
1923                 cond_resched();
1924 }
1925
1926 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1927 {
1928         struct task_struct *tsk = req->task;
1929         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1930         enum task_work_notify_mode notify;
1931         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1932         unsigned long flags;
1933         int ret = 0;
1934
1935         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1936                 return -ESRCH;
1937
1938         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1939
1940         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1941         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1942         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1943
1944         /* task_work already pending, we're done */
1945         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1946             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1947                 return 0;
1948
1949         /*
1950          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1951          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1952          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1953          * will do the job.
1954          */
1955         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1956
1957         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1958                 wake_up_process(tsk);
1959                 return 0;
1960         }
1961
1962         /*
1963          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1964          * in the list, it got run and we're fine.
1965          */
1966         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1967         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1968                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1969                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1970                         ret = 1;
1971                         break;
1972                 }
1973         }
1974         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1975         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1976         return ret;
1977 }
1978
1979 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1980 {
1981         struct callback_head *work, *next;
1982         bool executed = false;
1983
1984         do {
1985                 work = xchg(work_head, NULL);
1986                 if (!work)
1987                         break;
1988
1989                 do {
1990                         next = work->next;
1991                         work->func(work);
1992                         work = next;
1993                         cond_resched();
1994                 } while (work);
1995                 executed = true;
1996         } while (1);
1997
1998         return executed;
1999 }
2000
2001 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
2002                                   struct callback_head *task_work)
2003 {
2004         struct callback_head *head;
2005
2006         do {
2007                 head = READ_ONCE(*work_head);
2008                 task_work->next = head;
2009         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2010 }
2011
2012 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2013                                           task_work_func_t cb)
2014 {
2015         init_task_work(&req->task_work, cb);
2016         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2017 }
2018
2019 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2020 {
2021         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2022         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2023
2024         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2025         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2026         io_req_complete_failed(req, req->result);
2027         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2028 }
2029
2030 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2031 {
2032         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2033
2034         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2035         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2036         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2037                 __io_queue_sqe(req);
2038         else
2039                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2040         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2041 }
2042
2043 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2044 {
2045         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2046
2047         __io_req_task_submit(req);
2048 }
2049
2050 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2051 {
2052         req->result = ret;
2053         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2054
2055         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2056                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2057 }
2058
2059 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2060 {
2061         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2062
2063         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2064                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2065 }
2066
2067 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2068 {
2069         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2070
2071         if (nxt)
2072                 io_req_task_queue(nxt);
2073 }
2074
2075 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2076 {
2077         io_queue_next(req);
2078         __io_free_req(req);
2079 }
2080
2081 struct req_batch {
2082         struct task_struct      *task;
2083         int                     task_refs;
2084         int                     ctx_refs;
2085 };
2086
2087 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2088 {
2089         rb->task_refs = 0;
2090         rb->ctx_refs = 0;
2091         rb->task = NULL;
2092 }
2093
2094 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2095                                      struct req_batch *rb)
2096 {
2097         if (rb->task)
2098                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2099         if (rb->ctx_refs)
2100                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2101 }
2102
2103 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2104                               struct io_submit_state *state)
2105 {
2106         io_queue_next(req);
2107         io_dismantle_req(req);
2108
2109         if (req->task != rb->task) {
2110                 if (rb->task)
2111                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2112                 rb->task = req->task;
2113                 rb->task_refs = 0;
2114         }
2115         rb->task_refs++;
2116         rb->ctx_refs++;
2117
2118         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2119                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2120         else
2121                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2122 }
2123
2124 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2125                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2126 {
2127         int i, nr = cs->nr;
2128         struct io_kiocb *req;
2129         struct req_batch rb;
2130
2131         io_init_req_batch(&rb);
2132         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2133         for (i = 0; i < nr; i++) {
2134                 req = cs->reqs[i];
2135                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2136                                         req->compl.cflags);
2137         }
2138         io_commit_cqring(ctx);
2139         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2140
2141         io_cqring_ev_posted(ctx);
2142         for (i = 0; i < nr; i++) {
2143                 req = cs->reqs[i];
2144
2145                 /* submission and completion refs */
2146                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2147                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2148         }
2149
2150         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2151         cs->nr = 0;
2152 }
2153
2154 /*
2155  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2156  * was the last reference to this request.
2157  */
2158 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2159 {
2160         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2161
2162         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2163                 nxt = io_req_find_next(req);
2164                 __io_free_req(req);
2165         }
2166         return nxt;
2167 }
2168
2169 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2170 {
2171         if (req_ref_put_and_test(req))
2172                 io_free_req(req);
2173 }
2174
2175 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2176 {
2177         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2178
2179         io_free_req(req);
2180 }
2181
2182 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2183 {
2184         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2185         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2186                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2187 }
2188
2189 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2190 {
2191         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2192                 io_free_req_deferred(req);
2193 }
2194
2195 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2196 {
2197         /* See comment at the top of this file */
2198         smp_rmb();
2199         return __io_cqring_events(ctx);
2200 }
2201
2202 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2203 {
2204         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2205
2206         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2207         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2208 }
2209
2210 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2211 {
2212         unsigned int cflags;
2213
2214         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2215         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2216         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2217         kfree(kbuf);
2218         return cflags;
2219 }
2220
2221 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2222 {
2223         struct io_buffer *kbuf;
2224
2225         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2226         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2227 }
2228
2229 static inline bool io_run_task_work(void)
2230 {
2231         /*
2232          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2233          * not add work to such a task.
2234          */
2235         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2236                 return false;
2237         if (current->task_works) {
2238                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2239                 task_work_run();
2240                 return true;
2241         }
2242
2243         return false;
2244 }
2245
2246 /*
2247  * Find and free completed poll iocbs
2248  */
2249 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2250                                struct list_head *done)
2251 {
2252         struct req_batch rb;
2253         struct io_kiocb *req;
2254
2255         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2256         smp_rmb();
2257
2258         io_init_req_batch(&rb);
2259         while (!list_empty(done)) {
2260                 int cflags = 0;
2261
2262                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2263                 list_del(&req->inflight_entry);
2264
2265                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2266                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2267                         req->iopoll_completed = 0;
2268                         req_ref_get(req);
2269                         io_queue_async_work(req);
2270                         continue;
2271                 }
2272
2273                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2274                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2275
2276                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2277                 (*nr_events)++;
2278
2279                 if (req_ref_put_and_test(req))
2280                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2281         }
2282
2283         io_commit_cqring(ctx);
2284         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2285         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2286 }
2287
2288 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2289                         long min)
2290 {
2291         struct io_kiocb *req, *tmp;
2292         LIST_HEAD(done);
2293         bool spin;
2294         int ret;
2295
2296         /*
2297          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2298          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2299          */
2300         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2301
2302         ret = 0;
2303         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2304                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2305
2306                 /*
2307                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2308                  * If we find a request that requires polling, break out
2309                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2310                  */
2311                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2312                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2313                         continue;
2314                 }
2315                 if (!list_empty(&done))
2316                         break;
2317
2318                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2319                 if (ret < 0)
2320                         break;
2321
2322                 /* iopoll may have completed current req */
2323                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2324                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2325
2326                 if (ret && spin)
2327                         spin = false;
2328                 ret = 0;
2329         }
2330
2331         if (!list_empty(&done))
2332                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2333
2334         return ret;
2335 }
2336
2337 /*
2338  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2339  * find and complete them.
2340  */
2341 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2342 {
2343         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2344                 return;
2345
2346         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2347         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2348                 unsigned int nr_events = 0;
2349
2350                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2351
2352                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2353                 if (nr_events == 0)
2354                         break;
2355                 /*
2356                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2357                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2358                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2359                  */
2360                 if (need_resched()) {
2361                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2362                         cond_resched();
2363                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2364                 }
2365         }
2366         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2367 }
2368
2369 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2370 {
2371         unsigned int nr_events = 0;
2372         int ret = 0;
2373
2374         /*
2375          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2376          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2377          * that got punted to a workqueue.
2378          */
2379         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2380         /*
2381          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2382          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2383          * already triggered a CQE (eg in error).
2384          */
2385         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2386                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2387         if (io_cqring_events(ctx))
2388                 goto out;
2389         do {
2390                 /*
2391                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2392                  * application entering polling for a command before it gets
2393                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2394                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2395                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2396                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2397                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2398                  * very same mutex.
2399                  */
2400                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2401                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2402                         io_run_task_work();
2403                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2404
2405                         if (list_empty(&ctx->iopoll_list))
2406                                 break;
2407                 }
2408                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2409         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2410 out:
2411         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2412         return ret;
2413 }
2414
2415 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2416 {
2417         /*
2418          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2419          * thread.
2420          */
2421         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2422                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2423
2424                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2425                 sb_end_write(sb);
2426         }
2427 }
2428
2429 #ifdef CONFIG_BLOCK
2430 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2431 {
2432         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2433
2434         if (!rw)
2435                 return !io_req_prep_async(req);
2436         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2437         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2438         return true;
2439 }
2440
2441 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2442 {
2443         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2444         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2445
2446         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2447                 return false;
2448         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2449             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2450                 return false;
2451         /*
2452          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2453          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2454          * -EAGAIN.
2455          */
2456         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2457                 return false;
2458         return true;
2459 }
2460 #else
2461 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2462 {
2463         return false;
2464 }
2465 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2466 {
2467         return false;
2468 }
2469 #endif
2470
2471 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2472                              unsigned int issue_flags)
2473 {
2474         int cflags = 0;
2475
2476         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2477                 kiocb_end_write(req);
2478         if (res != req->result) {
2479                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2480                     io_rw_should_reissue(req)) {
2481                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2482                         return;
2483                 }
2484                 req_set_fail_links(req);
2485         }
2486         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2487                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2488         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2489 }
2490
2491 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2492 {
2493         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2494
2495         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2496 }
2497
2498 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2499 {
2500         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2501
2502         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2503                 kiocb_end_write(req);
2504         if (unlikely(res != req->result)) {
2505                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2506                     io_resubmit_prep(req))) {
2507                         req_set_fail_links(req);
2508                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2509                 }
2510         }
2511
2512         WRITE_ONCE(req->result, res);
2513         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2514         smp_wmb();
2515         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2516 }
2517
2518 /*
2519  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2520  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2521  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2522  * accessing the kiocb cookie.
2523  */
2524 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2525 {
2526         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2527
2528         /*
2529          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2530          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2531          * different devices.
2532          */
2533         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2534                 ctx->poll_multi_file = false;
2535         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2536                 struct io_kiocb *list_req;
2537
2538                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2539                                                 inflight_entry);
2540                 if (list_req->file != req->file)
2541                         ctx->poll_multi_file = true;
2542         }
2543
2544         /*
2545          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2546          * it to the front so we find it first.
2547          */
2548         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2549                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2550         else
2551                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2552
2553         /*
2554          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2555          * task context or in io worker task context. If current task context is
2556          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2557          */
2558         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2559             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2560                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2561 }
2562
2563 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2564 {
2565         if (state->file_refs) {
2566                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2567                 state->file_refs = 0;
2568         }
2569 }
2570
2571 /*
2572  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2573  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2574  * has more than one submission.
2575  */
2576 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2577 {
2578         if (!state)
2579                 return fget(fd);
2580
2581         if (state->file_refs) {
2582                 if (state->fd == fd) {
2583                         state->file_refs--;
2584                         return state->file;
2585                 }
2586                 io_state_file_put(state);
2587         }
2588         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2589         if (unlikely(!state->file))
2590                 return NULL;
2591
2592         state->fd = fd;
2593         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2594         return state->file;
2595 }
2596
2597 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2598 {
2599         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2600 }
2601
2602 /*
2603  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2604  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2605  * inline.
2606  */
2607 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2608 {
2609         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2610
2611         if (S_ISBLK(mode)) {
2612                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2613                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2614                         return true;
2615                 return false;
2616         }
2617         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2618                 return true;
2619         if (S_ISREG(mode)) {
2620                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2621                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2622                     file->f_op != &io_uring_fops)
2623                         return true;
2624                 return false;
2625         }
2626
2627         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2628         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2629                 return true;
2630
2631         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2632                 return false;
2633
2634         if (rw == READ)
2635                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2636
2637         return file->f_op->write_iter != NULL;
2638 }
2639
2640 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2641 {
2642         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2643                 return true;
2644         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2645                 return true;
2646
2647         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2648 }
2649
2650 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2651 {
2652         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2653         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2654         struct file *file = req->file;
2655         unsigned ioprio;
2656         int ret;
2657
2658         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2659                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2660
2661         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2662         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2663                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2664                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2665         }
2666         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2667         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2668         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2669         if (unlikely(ret))
2670                 return ret;
2671
2672         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2673         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2674                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2675
2676         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2677         if (ioprio) {
2678                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2679                 if (ret)
2680                         return ret;
2681
2682                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2683         } else
2684                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2685
2686         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2687                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2688                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2689                         return -EOPNOTSUPP;
2690
2691                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2692                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2693                 req->iopoll_completed = 0;
2694         } else {
2695                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2696                         return -EINVAL;
2697                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2698         }
2699
2700         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2701             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2702                 req->imu = NULL;
2703                 io_req_set_rsrc_node(req);
2704         }
2705
2706         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2707         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2708         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2709         return 0;
2710 }
2711
2712 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2713 {
2714         switch (ret) {
2715         case -EIOCBQUEUED:
2716                 break;
2717         case -ERESTARTSYS:
2718         case -ERESTARTNOINTR:
2719         case -ERESTARTNOHAND:
2720         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2721                 /*
2722                  * We can't just restart the syscall, since previously
2723                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2724                  * IO with EINTR.
2725                  */
2726                 ret = -EINTR;
2727                 fallthrough;
2728         default:
2729                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2730         }
2731 }
2732
2733 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2734                        unsigned int issue_flags)
2735 {
2736         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2737         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2738         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2739
2740         /* add previously done IO, if any */
2741         if (io && io->bytes_done > 0) {
2742                 if (ret < 0)
2743                         ret = io->bytes_done;
2744                 else
2745                         ret += io->bytes_done;
2746         }
2747
2748         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2749                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2750         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2751                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2752         else
2753                 io_rw_done(kiocb, ret);
2754
2755         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2756                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2757                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2758                         req_ref_get(req);
2759                         io_queue_async_work(req);
2760                 } else {
2761                         int cflags = 0;
2762
2763                         req_set_fail_links(req);
2764                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2765                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2766                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2767                 }
2768         }
2769 }
2770
2771 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2772                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2773 {
2774         size_t len = req->rw.len;
2775         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2776         size_t offset;
2777
2778         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2779                 return -EFAULT;
2780         /* not inside the mapped region */
2781         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2782                 return -EFAULT;
2783
2784         /*
2785          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2786          * and advance us to the beginning.
2787          */
2788         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2789         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2790
2791         if (offset) {
2792                 /*
2793                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2794                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2795                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2796                  * we know that:
2797                  *
2798                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2799                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2800                  *    first and last bvec
2801                  *
2802                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2803                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2804                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2805                  * since we can just skip the first segment, which may not
2806                  * be PAGE_SIZE aligned.
2807                  */
2808                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2809
2810                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2811                         iov_iter_advance(iter, offset);
2812                 } else {
2813                         unsigned long seg_skip;
2814
2815                         /* skip first vec */
2816                         offset -= bvec->bv_len;
2817                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2818
2819                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2820                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2821                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2822                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2823                 }
2824         }
2825
2826         return 0;
2827 }
2828
2829 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2830 {
2831         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2832         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2833         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2834
2835         if (likely(!imu)) {
2836                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2837                         return -EFAULT;
2838                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2839                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2840                 req->imu = imu;
2841         }
2842         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2843 }
2844
2845 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2846 {
2847         if (needs_lock)
2848                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2849 }
2850
2851 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2852 {
2853         /*
2854          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2855          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2856          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2857          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2858          */
2859         if (needs_lock)
2860                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2861 }
2862
2863 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2864                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2865                                           bool needs_lock)
2866 {
2867         struct io_buffer *head;
2868
2869         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2870                 return kbuf;
2871
2872         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2873
2874         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2875
2876         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2877         if (head) {
2878                 if (!list_empty(&head->list)) {
2879                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2880                                                         list);
2881                         list_del(&kbuf->list);
2882                 } else {
2883                         kbuf = head;
2884                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2885                 }
2886                 if (*len > kbuf->len)
2887                         *len = kbuf->len;
2888         } else {
2889                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2890         }
2891
2892         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2893
2894         return kbuf;
2895 }
2896
2897 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2898                                         bool needs_lock)
2899 {
2900         struct io_buffer *kbuf;
2901         u16 bgid;
2902
2903         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2904         bgid = req->buf_index;
2905         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2906         if (IS_ERR(kbuf))
2907                 return kbuf;
2908         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2909         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2910         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2911 }
2912
2913 #ifdef CONFIG_COMPAT
2914 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2915                                 bool needs_lock)
2916 {
2917         struct compat_iovec __user *uiov;
2918         compat_ssize_t clen;
2919         void __user *buf;
2920         ssize_t len;
2921
2922         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2923         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2924                 return -EFAULT;
2925         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2926                 return -EFAULT;
2927         if (clen < 0)
2928                 return -EINVAL;
2929
2930         len = clen;
2931         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2932         if (IS_ERR(buf))
2933                 return PTR_ERR(buf);
2934         iov[0].iov_base = buf;
2935         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2936         return 0;
2937 }
2938 #endif
2939
2940 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2941                                       bool needs_lock)
2942 {
2943         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2944         void __user *buf;
2945         ssize_t len;
2946
2947         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2948                 return -EFAULT;
2949
2950         len = iov[0].iov_len;
2951         if (len < 0)
2952                 return -EINVAL;
2953         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2954         if (IS_ERR(buf))
2955                 return PTR_ERR(buf);
2956         iov[0].iov_base = buf;
2957         iov[0].iov_len = len;
2958         return 0;
2959 }
2960
2961 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2962                                     bool needs_lock)
2963 {
2964         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2965                 struct io_buffer *kbuf;
2966
2967                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2968                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2969                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2970                 return 0;
2971         }
2972         if (req->rw.len != 1)
2973                 return -EINVAL;
2974
2975 #ifdef CONFIG_COMPAT
2976         if (req->ctx->compat)
2977                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2978 #endif
2979
2980         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2981 }
2982
2983 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2984                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2985 {
2986         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2987         size_t sqe_len = req->rw.len;
2988         u8 opcode = req->opcode;
2989         ssize_t ret;
2990
2991         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2992                 *iovec = NULL;
2993                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2994         }
2995
2996         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2997         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2998                 return -EINVAL;
2999
3000         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3001                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3002                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3003                         if (IS_ERR(buf))
3004                                 return PTR_ERR(buf);
3005                         req->rw.len = sqe_len;
3006                 }
3007
3008                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3009                 *iovec = NULL;
3010                 return ret;
3011         }
3012
3013         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3014                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3015                 if (!ret)
3016                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3017                 *iovec = NULL;
3018                 return ret;
3019         }
3020
3021         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3022                               req->ctx->compat);
3023 }
3024
3025 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3026 {
3027         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3028 }
3029
3030 /*
3031  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3032  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3033  */
3034 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3035 {
3036         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3037         struct file *file = req->file;
3038         ssize_t ret = 0;
3039
3040         /*
3041          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3042          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3043          * the kiocb to be handled from an async context.
3044          */
3045         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3046                 return -EOPNOTSUPP;
3047         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3048                 return -EAGAIN;
3049
3050         while (iov_iter_count(iter)) {
3051                 struct iovec iovec;
3052                 ssize_t nr;
3053
3054                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3055                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3056                 } else {
3057                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3058                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3059                 }
3060
3061                 if (rw == READ) {
3062                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3063                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3064                 } else {
3065                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3066                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3067                 }
3068
3069                 if (nr < 0) {
3070                         if (!ret)
3071                                 ret = nr;
3072                         break;
3073                 }
3074                 ret += nr;
3075                 if (nr != iovec.iov_len)
3076                         break;
3077                 req->rw.len -= nr;
3078                 req->rw.addr += nr;
3079                 iov_iter_advance(iter, nr);
3080         }
3081
3082         return ret;
3083 }
3084
3085 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3086                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3087 {
3088         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3089
3090         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3091         rw->free_iovec = iovec;
3092         rw->bytes_done = 0;
3093         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3094         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3095                 return;
3096         if (!iovec) {
3097                 unsigned iov_off = 0;
3098
3099                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3100                 if (iter->iov != fast_iov) {
3101                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3102                         rw->iter.iov += iov_off;
3103                 }
3104                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3105                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3106                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3107         } else {
3108                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3109         }
3110 }
3111
3112 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3113 {
3114         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3115         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3116         return req->async_data == NULL;
3117 }
3118
3119 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3120                              const struct iovec *fast_iov,
3121                              struct iov_iter *iter, bool force)
3122 {
3123         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3124                 return 0;
3125         if (!req->async_data) {
3126                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3127                         kfree(iovec);
3128                         return -ENOMEM;
3129                 }
3130
3131                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3132         }
3133         return 0;
3134 }
3135
3136 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3137 {
3138         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3139         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3140         int ret;
3141
3142         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3143         if (unlikely(ret < 0))
3144                 return ret;
3145
3146         iorw->bytes_done = 0;
3147         iorw->free_iovec = iov;
3148         if (iov)
3149                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3150         return 0;
3151 }
3152
3153 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3154 {
3155         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3156                 return -EBADF;
3157         return io_prep_rw(req, sqe);
3158 }
3159
3160 /*
3161  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3162  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3163  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3164  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3165  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3166  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3167  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3168  * slow path.
3169  */
3170 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3171                              int sync, void *arg)
3172 {
3173         struct wait_page_queue *wpq;
3174         struct io_kiocb *req = wait->private;
3175         struct wait_page_key *key = arg;
3176
3177         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3178
3179         if (!wake_page_match(wpq, key))
3180                 return 0;
3181
3182         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3183         list_del_init(&wait->entry);
3184
3185         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3186         req_ref_get(req);
3187         io_req_task_queue(req);
3188         return 1;
3189 }
3190
3191 /*
3192  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3193  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3194  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3195  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3196  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3197  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3198  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3199  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3200  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3201  * async worker threads for a blocking retry.
3202  */
3203 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3204 {
3205         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3206         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3207         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3208
3209         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3210         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3211                 return false;
3212
3213         /* Only for buffered IO */
3214         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3215                 return false;
3216
3217         /*
3218          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3219          * support callback based unlocks
3220          */
3221         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3222                 return false;
3223
3224         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3225         wait->wait.private = req;
3226         wait->wait.flags = 0;
3227         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3228         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3229         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3230         kiocb->ki_waitq = wait;
3231         return true;
3232 }
3233
3234 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3235 {
3236         if (req->file->f_op->read_iter)
3237                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3238         else if (req->file->f_op->read)
3239                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3240         else
3241                 return -EINVAL;
3242 }
3243
3244 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3245 {
3246         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3247         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3248         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3249         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3250         ssize_t io_size, ret, ret2;
3251         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3252
3253         if (rw) {
3254                 iter = &rw->iter;
3255                 iovec = NULL;
3256         } else {
3257                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3258                 if (ret < 0)
3259                         return ret;
3260         }
3261         io_size = iov_iter_count(iter);
3262         req->result = io_size;
3263
3264         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3265         if (!force_nonblock)
3266                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3267         else
3268                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3269
3270         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3271         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3272                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3273                 return ret ?: -EAGAIN;
3274         }
3275
3276         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3277         if (unlikely(ret)) {
3278                 kfree(iovec);
3279                 return ret;
3280         }
3281
3282         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3283
3284         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3285                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3286                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3287                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3288                         goto done;
3289                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3290                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3291                         goto done;
3292                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3293                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3294                 ret = 0;
3295         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3296                 goto out_free;
3297         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3298                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3299                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3300                 goto done;
3301         }
3302
3303         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3304         if (ret2)
3305                 return ret2;
3306
3307         iovec = NULL;
3308         rw = req->async_data;
3309         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3310         iter = &rw->iter;
3311
3312         do {
3313                 io_size -= ret;
3314                 rw->bytes_done += ret;
3315                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3316                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3317                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3318                         return -EAGAIN;
3319                 }
3320
3321                 /*
3322                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3323                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3324                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3325                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3326                  */
3327                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3328                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3329                         return 0;
3330                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3331                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3332         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3333 done:
3334         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3335 out_free:
3336         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3337         if (iovec)
3338                 kfree(iovec);
3339         return 0;
3340 }
3341
3342 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3343 {
3344         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3345                 return -EBADF;
3346         return io_prep_rw(req, sqe);
3347 }
3348
3349 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3350 {
3351         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3352         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3353         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3354         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3355         ssize_t ret, ret2, io_size;
3356         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3357
3358         if (rw) {
3359                 iter = &rw->iter;
3360                 iovec = NULL;
3361         } else {
3362                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3363                 if (ret < 0)
3364                         return ret;
3365         }
3366         io_size = iov_iter_count(iter);
3367         req->result = io_size;
3368
3369         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3370         if (!force_nonblock)
3371                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3372         else
3373                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3374
3375         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3376         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3377                 goto copy_iov;
3378
3379         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3380         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3381             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3382                 goto copy_iov;
3383
3384         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3385         if (unlikely(ret))
3386                 goto out_free;
3387
3388         /*
3389          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3390          * which will be released by another thread in
3391          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3392          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3393          * we return to userspace.
3394          */
3395         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3396                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3397                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3398                                         SB_FREEZE_WRITE);
3399         }
3400         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3401
3402         if (req->file->f_op->write_iter)
3403                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3404         else if (req->file->f_op->write)
3405                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3406         else
3407                 ret2 = -EINVAL;
3408
3409         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3410                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3411                 ret2 = -EAGAIN;
3412         }
3413
3414         /*
3415          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3416          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3417          */
3418         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3419                 ret2 = -EAGAIN;
3420         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3421         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3422                 goto done;
3423         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3424                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3425                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3426                         goto copy_iov;
3427 done:
3428                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3429         } else {
3430 copy_iov:
3431                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3432                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3433                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3434                 return ret ?: -EAGAIN;
3435         }
3436 out_free:
3437         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3438         if (iovec)
3439                 kfree(iovec);
3440         return ret;
3441 }
3442
3443 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3444                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3445 {
3446         struct io_rename *ren = &req->rename;
3447         const char __user *oldf, *newf;
3448
3449         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3450                 return -EBADF;
3451
3452         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3453         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3454         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3455         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3456         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3457
3458         ren->oldpath = getname(oldf);
3459         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3460                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3461
3462         ren->newpath = getname(newf);
3463         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3464                 putname(ren->oldpath);
3465                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3466         }
3467
3468         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3469         return 0;
3470 }
3471
3472 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3473 {
3474         struct io_rename *ren = &req->rename;
3475         int ret;
3476
3477         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3478                 return -EAGAIN;
3479
3480         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3481                                 ren->newpath, ren->flags);
3482
3483         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3484         if (ret < 0)
3485                 req_set_fail_links(req);
3486         io_req_complete(req, ret);
3487         return 0;
3488 }
3489
3490 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3491                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3492 {
3493         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3494         const char __user *fname;
3495
3496         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3497                 return -EBADF;
3498
3499         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3500
3501         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3502         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3503                 return -EINVAL;
3504
3505         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3506         un->filename = getname(fname);
3507         if (IS_ERR(un->filename))
3508                 return PTR_ERR(un->filename);
3509
3510         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3511         return 0;
3512 }
3513
3514 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3515 {
3516         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3517         int ret;
3518
3519         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3520                 return -EAGAIN;
3521
3522         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3523                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3524         else
3525                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3526
3527         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3528         if (ret < 0)
3529                 req_set_fail_links(req);
3530         io_req_complete(req, ret);
3531         return 0;
3532 }
3533
3534 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3535                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3536 {
3537 #if defined(CONFIG_NET)
3538         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3539                 return -EINVAL;
3540         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3541             sqe->buf_index)
3542                 return -EINVAL;
3543
3544         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3545         return 0;
3546 #else
3547         return -EOPNOTSUPP;
3548 #endif
3549 }
3550
3551 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3552 {
3553 #if defined(CONFIG_NET)
3554         struct socket *sock;
3555         int ret;
3556
3557         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3558                 return -EAGAIN;
3559
3560         sock = sock_from_file(req->file);
3561         if (unlikely(!sock))
3562                 return -ENOTSOCK;
3563
3564         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3565         if (ret < 0)
3566                 req_set_fail_links(req);
3567         io_req_complete(req, ret);
3568         return 0;
3569 #else
3570         return -EOPNOTSUPP;
3571 #endif
3572 }
3573
3574 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3575                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3576 {
3577         struct io_splice* sp = &req->splice;
3578         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3579
3580         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3581                 return -EINVAL;
3582
3583         sp->file_in = NULL;
3584         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3585         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3586
3587         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3588                 return -EINVAL;
3589
3590         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3591                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3592         if (!sp->file_in)
3593                 return -EBADF;
3594         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3595         return 0;
3596 }
3597
3598 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3599                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3600 {
3601         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3602                 return -EINVAL;
3603         return __io_splice_prep(req, sqe);
3604 }
3605
3606 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3607 {
3608         struct io_splice *sp = &req->splice;
3609         struct file *in = sp->file_in;
3610         struct file *out = sp->file_out;
3611         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3612         long ret = 0;
3613
3614         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3615                 return -EAGAIN;
3616         if (sp->len)
3617                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3618
3619         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3620                 io_put_file(in);
3621         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3622
3623         if (ret != sp->len)
3624                 req_set_fail_links(req);
3625         io_req_complete(req, ret);
3626         return 0;
3627 }
3628
3629 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3630 {
3631         struct io_splice* sp = &req->splice;
3632
3633         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3634         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3635         return __io_splice_prep(req, sqe);
3636 }
3637
3638 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3639 {
3640         struct io_splice *sp = &req->splice;
3641         struct file *in = sp->file_in;
3642         struct file *out = sp->file_out;
3643         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3644         loff_t *poff_in, *poff_out;
3645         long ret = 0;
3646
3647         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3648                 return -EAGAIN;
3649
3650         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3651         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3652
3653         if (sp->len)
3654                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3655
3656         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3657                 io_put_file(in);
3658         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3659
3660         if (ret != sp->len)
3661                 req_set_fail_links(req);
3662         io_req_complete(req, ret);
3663         return 0;
3664 }
3665
3666 /*
3667  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3668  */
3669 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3670 {
3671         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3672
3673         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3674                 return -EINVAL;
3675
3676         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3677         return 0;
3678 }
3679
3680 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3681 {
3682         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3683
3684         if (!req->file)
3685                 return -EBADF;
3686
3687         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3688                 return -EINVAL;
3689         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3690                 return -EINVAL;
3691
3692         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3693         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3694                 return -EINVAL;
3695
3696         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3697         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3698         return 0;
3699 }
3700
3701 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3702 {
3703         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3704         int ret;
3705
3706         /* fsync always requires a blocking context */
3707         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3708                 return -EAGAIN;
3709
3710         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3711                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3712                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3713         if (ret < 0)
3714                 req_set_fail_links(req);
3715         io_req_complete(req, ret);
3716         return 0;
3717 }
3718
3719 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3720                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3721 {
3722         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3723                 return -EINVAL;
3724         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3725                 return -EINVAL;
3726
3727         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3728         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3729         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3730         return 0;
3731 }
3732
3733 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3734 {
3735         int ret;
3736
3737         /* fallocate always requiring blocking context */
3738         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3739                 return -EAGAIN;
3740         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3741                                 req->sync.len);
3742         if (ret < 0)
3743                 req_set_fail_links(req);
3744         io_req_complete(req, ret);
3745         return 0;
3746 }
3747
3748 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3749 {
3750         const char __user *fname;
3751         int ret;
3752
3753         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3754                 return -EINVAL;
3755         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3756                 return -EBADF;
3757
3758         /* open.how should be already initialised */
3759         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3760                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3761
3762         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3763         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3764         req->open.filename = getname(fname);
3765         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3766                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3767                 req->open.filename = NULL;
3768                 return ret;
3769         }
3770         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3771         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3772         return 0;
3773 }
3774
3775 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3776 {
3777         u64 flags, mode;
3778
3779         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3780                 return -EINVAL;
3781         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3782         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3783         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3784         return __io_openat_prep(req, sqe);
3785 }
3786
3787 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3788 {
3789         struct open_how __user *how;
3790         size_t len;
3791         int ret;
3792
3793         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3794                 return -EINVAL;
3795         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3796         len = READ_ONCE(sqe->len);
3797         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3798                 return -EINVAL;
3799
3800         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3801                                         len);
3802         if (ret)
3803                 return ret;
3804
3805         return __io_openat_prep(req, sqe);
3806 }
3807
3808 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3809 {
3810         struct open_flags op;
3811         struct file *file;
3812         bool nonblock_set;
3813         bool resolve_nonblock;
3814         int ret;
3815
3816         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3817         if (ret)
3818                 goto err;
3819         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3820         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3821         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3822                 /*
3823                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3824                  * it'll always -EAGAIN
3825                  */
3826                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3827                         return -EAGAIN;
3828                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3829                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3830         }
3831
3832         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3833         if (ret < 0)
3834                 goto err;
3835
3836         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3837         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3838         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3839             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3840                 /*
3841                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3842                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3843                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3844                  */
3845                 put_unused_fd(ret);
3846                 return -EAGAIN;
3847         }
3848
3849         if (IS_ERR(file)) {
3850                 put_unused_fd(ret);
3851                 ret = PTR_ERR(file);
3852         } else {
3853                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3854                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3855                 fsnotify_open(file);
3856                 fd_install(ret, file);
3857         }
3858 err:
3859         putname(req->open.filename);
3860         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3861         if (ret < 0)
3862                 req_set_fail_links(req);
3863         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3864         return 0;
3865 }
3866
3867 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3868 {
3869         return io_openat2(req, issue_flags);
3870 }
3871
3872 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3873                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3874 {
3875         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3876         u64 tmp;
3877
3878         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3879                 return -EINVAL;
3880
3881         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3882         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3883                 return -EINVAL;
3884
3885         memset(p, 0, sizeof(*p));
3886         p->nbufs = tmp;
3887         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3888         return 0;
3889 }
3890
3891 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3892                                int bgid, unsigned nbufs)
3893 {
3894         unsigned i = 0;
3895
3896         /* shouldn't happen */
3897         if (!nbufs)
3898                 return 0;
3899
3900         /* the head kbuf is the list itself */
3901         while (!list_empty(&buf->list)) {
3902                 struct io_buffer *nxt;
3903
3904                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3905                 list_del(&nxt->list);
3906                 kfree(nxt);
3907                 if (++i == nbufs)
3908                         return i;
3909         }
3910         i++;
3911         kfree(buf);
3912         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3913
3914         return i;
3915 }
3916
3917 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3918 {
3919         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3920         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3921         struct io_buffer *head;
3922         int ret = 0;
3923         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3924
3925         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3926
3927         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3928
3929         ret = -ENOENT;
3930         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3931         if (head)
3932                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3933         if (ret < 0)
3934                 req_set_fail_links(req);
3935
3936         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3937         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3938         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3939         return 0;
3940 }
3941
3942 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3943                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3944 {
3945         unsigned long size, tmp_check;
3946         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3947         u64 tmp;
3948
3949         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3950                 return -EINVAL;
3951
3952         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3953         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3954                 return -E2BIG;
3955         p->nbufs = tmp;
3956         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3957         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3958
3959         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3960                                 &size))
3961                 return -EOVERFLOW;
3962         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
3963                 return -EOVERFLOW;
3964
3965         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3966         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3967                 return -EFAULT;
3968
3969         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3970         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3971         if (tmp > USHRT_MAX)
3972                 return -E2BIG;
3973         p->bid = tmp;
3974         return 0;
3975 }
3976
3977 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3978 {
3979         struct io_buffer *buf;
3980         u64 addr = pbuf->addr;
3981         int i, bid = pbuf->bid;
3982
3983         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3984                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3985                 if (!buf)
3986                         break;
3987
3988                 buf->addr = addr;
3989                 buf->len = pbuf->len;
3990                 buf->bid = bid;
3991                 addr += pbuf->len;
3992                 bid++;
3993                 if (!*head) {
3994                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3995                         *head = buf;
3996                 } else {
3997                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3998                 }
3999         }
4000
4001         return i ? i : -ENOMEM;
4002 }
4003
4004 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4005 {
4006         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4007         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4008         struct io_buffer *head, *list;
4009         int ret = 0;
4010         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4011
4012         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4013
4014         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4015
4016         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4017
4018         ret = io_add_buffers(p, &head);
4019         if (ret >= 0 && !list) {
4020                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4021                 if (ret < 0)
4022                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4023         }
4024         if (ret < 0)
4025                 req_set_fail_links(req);
4026         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4027         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4028         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4029         return 0;
4030 }
4031
4032 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4033                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4034 {
4035 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4036         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4037                 return -EINVAL;
4038         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4039                 return -EINVAL;
4040
4041         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4042         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4043         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4044
4045         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4046                 struct epoll_event __user *ev;
4047
4048                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4049                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4050                         return -EFAULT;
4051         }
4052
4053         return 0;
4054 #else
4055         return -EOPNOTSUPP;
4056 #endif
4057 }
4058
4059 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4060 {
4061 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4062         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4063         int ret;
4064         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4065
4066         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4067         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4068                 return -EAGAIN;
4069
4070         if (ret < 0)
4071                 req_set_fail_links(req);
4072         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4073         return 0;
4074 #else
4075         return -EOPNOTSUPP;
4076 #endif
4077 }
4078
4079 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4080 {
4081 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4082         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4083                 return -EINVAL;
4084         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4085                 return -EINVAL;
4086
4087         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4088         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4089         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4090         return 0;
4091 #else
4092         return -EOPNOTSUPP;
4093 #endif
4094 }
4095
4096 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4097 {
4098 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4099         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4100         int ret;
4101
4102         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4103                 return -EAGAIN;
4104
4105         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4106         if (ret < 0)
4107                 req_set_fail_links(req);
4108         io_req_complete(req, ret);
4109         return 0;
4110 #else
4111         return -EOPNOTSUPP;
4112 #endif
4113 }
4114
4115 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4116 {
4117         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4118                 return -EINVAL;
4119         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4120                 return -EINVAL;
4121
4122         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4123         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4124         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4125         return 0;
4126 }
4127
4128 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4129 {
4130         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4131         int ret;
4132
4133         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4134                 switch (fa->advice) {
4135                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4136                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4137                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4138                         break;
4139                 default:
4140                         return -EAGAIN;
4141                 }
4142         }
4143
4144         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4145         if (ret < 0)
4146                 req_set_fail_links(req);
4147         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4148         return 0;
4149 }
4150
4151 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4152 {
4153         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4154                 return -EINVAL;
4155         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4156                 return -EINVAL;
4157         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4158                 return -EBADF;
4159
4160         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4161         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4162         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4163         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4164         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4165
4166         return 0;
4167 }
4168
4169 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4170 {
4171         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4172         int ret;
4173
4174         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4175                 return -EAGAIN;
4176
4177         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4178                        ctx->buffer);
4179
4180         if (ret < 0)
4181                 req_set_fail_links(req);
4182         io_req_complete(req, ret);
4183         return 0;
4184 }
4185
4186 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4187 {
4188         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4189                 return -EINVAL;
4190         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4191             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4192                 return -EINVAL;
4193         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4194                 return -EBADF;
4195
4196         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4197         return 0;
4198 }
4199
4200 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4201 {
4202         struct files_struct *files = current->files;
4203         struct io_close *close = &req->close;
4204         struct fdtable *fdt;
4205         struct file *file = NULL;
4206         int ret = -EBADF;
4207
4208         spin_lock(&files->file_lock);
4209         fdt = files_fdtable(files);
4210         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4211                 spin_unlock(&files->file_lock);
4212                 goto err;
4213         }
4214         file = fdt->fd[close->fd];
4215         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4216                 spin_unlock(&files->file_lock);
4217                 file = NULL;
4218                 goto err;
4219         }
4220
4221         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4222         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4223                 spin_unlock(&files->file_lock);
4224                 return -EAGAIN;
4225         }
4226
4227         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4228         spin_unlock(&files->file_lock);
4229         if (ret < 0) {
4230                 if (ret == -ENOENT)
4231                         ret = -EBADF;
4232                 goto err;
4233         }
4234
4235         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4236         ret = filp_close(file, current->files);
4237 err:
4238         if (ret < 0)
4239                 req_set_fail_links(req);
4240         if (file)
4241                 fput(file);
4242         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4243         return 0;
4244 }
4245
4246 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4247 {
4248         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4249
4250         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4251                 return -EINVAL;
4252         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4253                 return -EINVAL;
4254
4255         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4256         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4257         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4258         return 0;
4259 }
4260
4261 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4262 {
4263         int ret;
4264
4265         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4266         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4267                 return -EAGAIN;
4268
4269         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4270                                 req->sync.flags);
4271         if (ret < 0)
4272                 req_set_fail_links(req);
4273         io_req_complete(req, ret);
4274         return 0;
4275 }
4276
4277 #if defined(CONFIG_NET)
4278 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4279                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4280 {
4281         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4282
4283         if (async_msg)
4284                 return -EAGAIN;
4285         if (io_alloc_async_data(req)) {
4286                 kfree(kmsg->free_iov);
4287                 return -ENOMEM;
4288         }
4289         async_msg = req->async_data;
4290         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4291         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4292         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4293         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4294         if (!async_msg->free_iov)
4295                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4296
4297         return -EAGAIN;
4298 }
4299
4300 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4301                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4302 {
4303         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4304         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4305         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4306                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4307 }
4308
4309 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4310 {
4311         int ret;
4312
4313         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4314         if (!ret)
4315                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4316         return ret;
4317 }
4318
4319 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4320 {
4321         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4322
4323         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4324                 return -EINVAL;
4325
4326         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4327         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4328         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4329         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4330                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4331
4332 #ifdef CONFIG_COMPAT
4333         if (req->ctx->compat)
4334                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4335 #endif
4336         return 0;
4337 }
4338
4339 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4340 {
4341         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4342         struct socket *sock;
4343         unsigned flags;
4344         int min_ret = 0;
4345         int ret;
4346
4347         sock = sock_from_file(req->file);
4348         if (unlikely(!sock))
4349                 return -ENOTSOCK;
4350
4351         kmsg = req->async_data;
4352         if (!kmsg) {
4353                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4354                 if (ret)
4355                         return ret;
4356                 kmsg = &iomsg;
4357         }
4358
4359         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4360         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4361                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4362         if (flags & MSG_WAITALL)
4363                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4364
4365         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4366         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4367                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4368         if (ret == -ERESTARTSYS)
4369                 ret = -EINTR;
4370
4371         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4372         if (kmsg->free_iov)
4373                 kfree(kmsg->free_iov);
4374         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4375         if (ret < min_ret)
4376                 req_set_fail_links(req);
4377         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4378         return 0;
4379 }
4380
4381 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4382 {
4383         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4384         struct msghdr msg;
4385         struct iovec iov;
4386         struct socket *sock;
4387         unsigned flags;
4388         int min_ret = 0;
4389         int ret;
4390
4391         sock = sock_from_file(req->file);
4392         if (unlikely(!sock))
4393                 return -ENOTSOCK;
4394
4395         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4396         if (unlikely(ret))
4397                 return ret;
4398
4399         msg.msg_name = NULL;
4400         msg.msg_control = NULL;
4401         msg.msg_controllen = 0;
4402         msg.msg_namelen = 0;
4403
4404         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4405         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4406                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4407         if (flags & MSG_WAITALL)
4408                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4409
4410         msg.msg_flags = flags;
4411         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4412         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4413                 return -EAGAIN;
4414         if (ret == -ERESTARTSYS)
4415                 ret = -EINTR;
4416
4417         if (ret < min_ret)
4418                 req_set_fail_links(req);
4419         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4420         return 0;
4421 }
4422
4423 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4424                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4425 {
4426         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4427         struct iovec __user *uiov;
4428         size_t iov_len;
4429         int ret;
4430
4431         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4432                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4433         if (ret)
4434                 return ret;
4435
4436         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4437                 if (iov_len > 1)
4438                         return -EINVAL;
4439                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4440                         return -EFAULT;
4441                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4442                 iomsg->free_iov = NULL;
4443         } else {
4444                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4445                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4446                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4447                                      false);
4448                 if (ret > 0)
4449                         ret = 0;
4450         }
4451
4452         return ret;
4453 }
4454
4455 #ifdef CONFIG_COMPAT
4456 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4457                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4458 {
4459         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4460         struct compat_iovec __user *uiov;
4461         compat_uptr_t ptr;
4462         compat_size_t len;
4463         int ret;
4464
4465         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4466                                   &ptr, &len);
4467         if (ret)
4468                 return ret;
4469
4470         uiov = compat_ptr(ptr);
4471         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4472                 compat_ssize_t clen;
4473
4474                 if (len > 1)
4475                         return -EINVAL;
4476                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4477                         return -EFAULT;
4478                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4479                         return -EFAULT;
4480                 if (clen < 0)
4481                         return -EINVAL;
4482                 sr->len = clen;
4483                 iomsg->free_iov = NULL;
4484         } else {
4485                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4486                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4487                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4488                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4489                 if (ret < 0)
4490                         return ret;
4491         }
4492
4493         return 0;
4494 }
4495 #endif
4496
4497 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4498                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4499 {
4500         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4501
4502 #ifdef CONFIG_COMPAT
4503         if (req->ctx->compat)
4504                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4505 #endif
4506
4507         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4508 }
4509
4510 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4511                                                bool needs_lock)
4512 {
4513         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4514         struct io_buffer *kbuf;
4515
4516         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4517         if (IS_ERR(kbuf))
4518                 return kbuf;
4519
4520         sr->kbuf = kbuf;
4521         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4522         return kbuf;
4523 }
4524
4525 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4526 {
4527         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4528 }
4529
4530 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4531 {
4532         int ret;
4533
4534         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4535         if (!ret)
4536                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4537         return ret;
4538 }
4539
4540 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4541 {
4542         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4543
4544         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4545                 return -EINVAL;
4546
4547         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4548         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4549         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4550         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4551         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4552                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4553
4554 #ifdef CONFIG_COMPAT
4555         if (req->ctx->compat)
4556                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4557 #endif
4558         return 0;
4559 }
4560
4561 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4562 {
4563         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4564         struct socket *sock;
4565         struct io_buffer *kbuf;
4566         unsigned flags;
4567         int min_ret = 0;
4568         int ret, cflags = 0;
4569         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4570
4571         sock = sock_from_file(req->file);
4572         if (unlikely(!sock))
4573                 return -ENOTSOCK;
4574
4575         kmsg = req->async_data;
4576         if (!kmsg) {
4577                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4578                 if (ret)
4579                         return ret;
4580                 kmsg = &iomsg;
4581         }
4582
4583         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4584                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4585                 if (IS_ERR(kbuf))
4586                         return PTR_ERR(kbuf);
4587                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4588                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4589                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4590                                 1, req->sr_msg.len);
4591         }
4592
4593         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4594         if (force_nonblock)
4595                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4596         if (flags & MSG_WAITALL)
4597                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4598
4599         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4600                                         kmsg->uaddr, flags);
4601         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4602                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4603         if (ret == -ERESTARTSYS)
4604                 ret = -EINTR;
4605
4606         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4607                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4608         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4609         if (kmsg->free_iov)
4610                 kfree(kmsg->free_iov);
4611         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4612         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4613                 req_set_fail_links(req);
4614         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4615         return 0;
4616 }
4617
4618 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4619 {
4620         struct io_buffer *kbuf;
4621         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4622         struct msghdr msg;
4623         void __user *buf = sr->buf;
4624         struct socket *sock;
4625         struct iovec iov;
4626         unsigned flags;
4627         int min_ret = 0;
4628         int ret, cflags = 0;
4629         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4630
4631         sock = sock_from_file(req->file);
4632         if (unlikely(!sock))
4633                 return -ENOTSOCK;
4634
4635         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4636                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4637                 if (IS_ERR(kbuf))
4638                         return PTR_ERR(kbuf);
4639                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4640         }
4641
4642         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4643         if (unlikely(ret))
4644                 goto out_free;
4645
4646         msg.msg_name = NULL;
4647         msg.msg_control = NULL;
4648         msg.msg_controllen = 0;
4649         msg.msg_namelen = 0;
4650         msg.msg_iocb = NULL;
4651         msg.msg_flags = 0;
4652
4653         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4654         if (force_nonblock)
4655                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4656         if (flags & MSG_WAITALL)
4657                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4658
4659         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4660         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4661                 return -EAGAIN;
4662         if (ret == -ERESTARTSYS)
4663                 ret = -EINTR;
4664 out_free:
4665         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4666                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4667         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4668                 req_set_fail_links(req);
4669         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4670         return 0;
4671 }
4672
4673 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4674 {
4675         struct io_accept *accept = &req->accept;
4676
4677         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4678                 return -EINVAL;
4679         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4680                 return -EINVAL;
4681
4682         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4683         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4684         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4685         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4686         return 0;
4687 }
4688
4689 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4690 {
4691         struct io_accept *accept = &req->accept;
4692         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4693         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4694         int ret;
4695
4696         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4697                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4698
4699         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4700                                         accept->addr_len, accept->flags,
4701                                         accept->nofile);
4702         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4703                 return -EAGAIN;
4704         if (ret < 0) {
4705                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4706                         ret = -EINTR;
4707                 req_set_fail_links(req);
4708         }
4709         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4710         return 0;
4711 }
4712
4713 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4714 {
4715         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4716         struct io_connect *conn = &req->connect;
4717
4718         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4719 }
4720
4721 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4722 {
4723         struct io_connect *conn = &req->connect;
4724
4725         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4726                 return -EINVAL;
4727         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4728                 return -EINVAL;
4729
4730         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4731         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4732         return 0;
4733 }
4734
4735 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4736 {
4737         struct io_async_connect __io, *io;
4738         unsigned file_flags;
4739         int ret;
4740         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4741
4742         if (req->async_data) {
4743                 io = req->async_data;
4744         } else {
4745                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4746                                                 req->connect.addr_len,
4747                                                 &__io.address);
4748                 if (ret)
4749                         goto out;
4750                 io = &__io;
4751         }
4752
4753         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4754
4755         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4756                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4757         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4758                 if (req->async_data)
4759                         return -EAGAIN;
4760                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4761                         ret = -ENOMEM;
4762                         goto out;
4763                 }
4764                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4765                 return -EAGAIN;
4766         }
4767         if (ret == -ERESTARTSYS)
4768                 ret = -EINTR;
4769 out:
4770         if (ret < 0)
4771                 req_set_fail_links(req);
4772         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4773         return 0;
4774 }
4775 #else /* !CONFIG_NET */
4776 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4777 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4778 {                                                                       \
4779         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4780 }
4781
4782 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4783 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4784 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4785 {                                                                       \
4786         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4787 }                                                                       \
4788
4789 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4790 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4791 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4792 {                                                                       \
4793         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4794 }
4795
4796 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4797 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4798 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4799 IO_NETOP_PREP(accept);
4800 IO_NETOP_FN(send);
4801 IO_NETOP_FN(recv);
4802 #endif /* CONFIG_NET */
4803
4804 struct io_poll_table {
4805         struct poll_table_struct pt;
4806         struct io_kiocb *req;
4807         int error;
4808 };
4809
4810 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4811                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4812 {
4813         int ret;
4814
4815         /* for instances that support it check for an event match first: */
4816         if (mask && !(mask & poll->events))
4817                 return 0;
4818
4819         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4820
4821         list_del_init(&poll->wait.entry);
4822
4823         req->result = mask;
4824         req->task_work.func = func;
4825
4826         /*
4827          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4828          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4829          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4830          * have the needed state needed for it anyway.
4831          */
4832         ret = io_req_task_work_add(req);
4833         if (unlikely(ret)) {
4834                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4835                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4836         }
4837         return 1;
4838 }
4839
4840 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4841         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4842 {
4843         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4844
4845         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4846                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4847
4848                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4849         }
4850
4851         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4852         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4853                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4854                 return true;
4855         }
4856
4857         return false;
4858 }
4859
4860 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4861 {
4862         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4863         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4864                 return req->async_data;
4865         return req->apoll->double_poll;
4866 }
4867
4868 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4869 {
4870         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4871                 return &req->poll;
4872         return &req->apoll->poll;
4873 }
4874
4875 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4876         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4877 {
4878         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4879
4880         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4881
4882         if (poll && poll->head) {
4883                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4884
4885                 spin_lock(&head->lock);
4886                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4887                 if (poll->wait.private)
4888                         req_ref_put(req);
4889                 poll->head = NULL;
4890                 spin_unlock(&head->lock);
4891         }
4892 }
4893
4894 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4895         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4896 {
4897         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4898         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4899         int error;
4900
4901         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4902                 error = -ECANCELED;
4903                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4904         } else {
4905                 error = mangle_poll(mask);
4906         }
4907         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4908                 flags = 0;
4909         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4910                 io_poll_remove_waitqs(req);
4911                 req->poll.done = true;
4912                 flags = 0;
4913         }
4914         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4915                 ctx->cq_extra++;
4916
4917         io_commit_cqring(ctx);
4918         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4919 }
4920
4921 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4922 {
4923         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4924         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4925         struct io_kiocb *nxt;
4926
4927         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4928                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4929         } else {
4930                 bool done;
4931
4932                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4933                 if (done) {
4934                         hash_del(&req->hash_node);
4935                 } else {
4936                         req->result = 0;
4937                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4938                 }
4939                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4940                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4941
4942                 if (done) {
4943                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4944                         if (nxt)
4945                                 __io_req_task_submit(nxt);
4946                 }
4947         }
4948 }
4949
4950 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4951                                int sync, void *key)
4952 {
4953         struct io_kiocb *req = wait->private;
4954         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4955         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4956
4957         /* for instances that support it check for an event match first: */
4958         if (mask && !(mask & poll->events))
4959                 return 0;
4960         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4961                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4962
4963         list_del_init(&wait->entry);
4964
4965         if (poll && poll->head) {
4966                 bool done;
4967
4968                 spin_lock(&poll->head->lock);
4969                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4970                 if (!done)
4971                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4972                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4973                 wait->private = NULL;
4974                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4975                 if (!done) {
4976                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4977                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4978                 }
4979         }
4980         req_ref_put(req);
4981         return 1;
4982 }
4983
4984 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4985                               wait_queue_func_t wake_func)
4986 {
4987         poll->head = NULL;
4988         poll->done = false;
4989         poll->canceled = false;
4990 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
4991         /* mask in events that we always want/need */
4992         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
4993         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4994         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4995 }
4996
4997 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4998                             struct wait_queue_head *head,
4999                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5000 {
5001         struct io_kiocb *req = pt->req;
5002
5003         /*
5004          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5005          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5006          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5007          */
5008         if (unlikely(poll->head)) {
5009                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5010
5011                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5012                 if (*poll_ptr) {
5013                         pt->error = -EINVAL;
5014                         return;
5015                 }
5016                 /*
5017                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5018                  * into one-shot mode.
5019                  */
5020                 if (!(req->poll.events & EPOLLONESHOT))
5021                         req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5022                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5023                 if (poll->head == head)
5024                         return;
5025                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5026                 if (!poll) {
5027                         pt->error = -ENOMEM;
5028                         return;
5029                 }
5030                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5031                 req_ref_get(req);
5032                 poll->wait.private = req;
5033                 *poll_ptr = poll;
5034         }
5035
5036         pt->error = 0;
5037         poll->head = head;
5038
5039         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5040                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5041         else
5042                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5043 }
5044
5045 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5046                                struct poll_table_struct *p)
5047 {
5048         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5049         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5050
5051         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5052 }
5053
5054 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5055 {
5056         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5057         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5058         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5059
5060         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5061
5062         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5063                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5064                 return;
5065         }
5066
5067         hash_del(&req->hash_node);
5068         io_poll_remove_double(req);
5069         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5070
5071         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5072                 __io_req_task_submit(req);
5073         else
5074                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5075 }
5076
5077 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5078                         void *key)
5079 {
5080         struct io_kiocb *req = wait->private;
5081         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5082
5083         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5084                                         key_to_poll(key));
5085
5086         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5087 }
5088
5089 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5090 {
5091         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5092         struct hlist_head *list;
5093
5094         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5095         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5096 }
5097
5098 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5099                                       struct io_poll_iocb *poll,
5100                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5101                                       wait_queue_func_t wake_func)
5102         __acquires(&ctx->completion_lock)
5103 {
5104         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5105         bool cancel = false;
5106
5107         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5108         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5109         poll->file = req->file;
5110         poll->wait.private = req;
5111
5112         ipt->pt._key = mask;
5113         ipt->req = req;
5114         ipt->error = -EINVAL;
5115
5116         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5117
5118         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5119         if (likely(poll->head)) {
5120                 spin_lock(&poll->head->lock);
5121                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5122                         if (ipt->error)
5123                                 cancel = true;
5124                         ipt->error = 0;
5125                         mask = 0;
5126                 }
5127                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5128                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5129                 else if (cancel)
5130                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5131                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5132                         io_poll_req_insert(req);
5133                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5134         }
5135
5136         return mask;
5137 }
5138
5139 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5140 {
5141         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5142         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5143         struct async_poll *apoll;
5144         struct io_poll_table ipt;
5145         __poll_t mask, ret;
5146         int rw;
5147
5148         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5149                 return false;
5150         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5151                 return false;
5152         if (def->pollin)
5153                 rw = READ;
5154         else if (def->pollout)
5155                 rw = WRITE;
5156         else
5157                 return false;
5158         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5159         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5160                 return false;
5161
5162         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5163         if (unlikely(!apoll))
5164                 return false;
5165         apoll->double_poll = NULL;
5166
5167         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5168         req->apoll = apoll;
5169
5170         mask = EPOLLONESHOT;
5171         if (def->pollin)
5172                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5173         if (def->pollout)
5174                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5175
5176         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5177         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5178             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5179                 mask &= ~POLLIN;
5180
5181         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5182
5183         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5184
5185         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5186                                         io_async_wake);
5187         if (ret || ipt.error) {
5188                 io_poll_remove_double(req);
5189                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5190                 return false;
5191         }
5192         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5193         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5194                                         apoll->poll.events);
5195         return true;
5196 }
5197
5198 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5199                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5200         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5201 {
5202         bool do_complete = false;
5203
5204         if (!poll->head)
5205                 return false;
5206         spin_lock(&poll->head->lock);
5207         if (do_cancel)
5208                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5209         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5210                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5211                 do_complete = true;
5212         }
5213         spin_unlock(&poll->head->lock);
5214         hash_del(&req->hash_node);
5215         return do_complete;
5216 }
5217
5218 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5219         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5220 {
5221         bool do_complete;
5222
5223         io_poll_remove_double(req);
5224         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5225
5226         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5227                 /* non-poll requests have submit ref still */
5228                 req_ref_put(req);
5229         }
5230         return do_complete;
5231 }
5232
5233 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5234         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5235 {
5236         bool do_complete;
5237
5238         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5239         if (do_complete) {
5240                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5241                 io_commit_cqring(req->ctx);
5242                 req_set_fail_links(req);
5243                 io_put_req_deferred(req, 1);
5244         }
5245
5246         return do_complete;
5247 }
5248
5249 /*
5250  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5251  */
5252 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5253                                struct files_struct *files)
5254 {
5255         struct hlist_node *tmp;
5256         struct io_kiocb *req;
5257         int posted = 0, i;
5258
5259         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5260         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5261                 struct hlist_head *list;
5262
5263                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5264                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5265                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5266                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5267                 }
5268         }
5269         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5270
5271         if (posted)
5272                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5273
5274         return posted != 0;
5275 }
5276
5277 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5278                                      bool poll_only)
5279         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5280 {
5281         struct hlist_head *list;
5282         struct io_kiocb *req;
5283
5284         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5285         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5286                 if (sqe_addr != req->user_data)
5287                         continue;
5288                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5289                         continue;
5290                 return req;
5291         }
5292         return NULL;
5293 }
5294
5295 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5296                           bool poll_only)
5297         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5298 {
5299         struct io_kiocb *req;
5300
5301         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5302         if (!req)
5303                 return -ENOENT;
5304         if (io_poll_remove_one(req))
5305                 return 0;
5306
5307         return -EALREADY;
5308 }
5309
5310 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5311                                      unsigned int flags)
5312 {
5313         u32 events;
5314
5315         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5316 #ifdef __BIG_ENDIAN
5317         events = swahw32(events);
5318 #endif
5319         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5320                 events |= EPOLLONESHOT;
5321         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5322 }
5323
5324 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5325                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5326 {
5327         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5328         u32 flags;
5329
5330         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5331                 return -EINVAL;
5332         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5333                 return -EINVAL;
5334         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5335         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5336                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5337                 return -EINVAL;
5338         /* meaningless without update */
5339         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5340                 return -EINVAL;
5341
5342         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5343         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5344         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5345
5346         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5347         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5348                 return -EINVAL;
5349         if (upd->update_events)
5350                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5351         else if (sqe->poll32_events)
5352                 return -EINVAL;
5353
5354         return 0;
5355 }
5356
5357 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5358                         void *key)
5359 {
5360         struct io_kiocb *req = wait->private;
5361         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5362
5363         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5364 }
5365
5366 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5367                                struct poll_table_struct *p)
5368 {
5369         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5370
5371         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5372 }
5373
5374 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5375 {
5376         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5377         u32 flags;
5378
5379         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5380                 return -EINVAL;
5381         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5382                 return -EINVAL;
5383         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5384         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5385                 return -EINVAL;
5386
5387         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5388         return 0;
5389 }
5390
5391 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5392 {
5393         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5394         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5395         struct io_poll_table ipt;
5396         __poll_t mask;
5397
5398         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5399
5400         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5401                                         io_poll_wake);
5402
5403         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5404                 ipt.error = 0;
5405                 io_poll_complete(req, mask);
5406         }
5407         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5408
5409         if (mask) {
5410                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5411                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5412                         io_put_req(req);
5413         }
5414         return ipt.error;
5415 }
5416
5417 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5418 {
5419         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5420         struct io_kiocb *preq;
5421         bool completing;
5422         int ret;
5423
5424         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5425         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5426         if (!preq) {
5427                 ret = -ENOENT;
5428                 goto err;
5429         }
5430
5431         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5432                 completing = true;
5433                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5434                 goto err;
5435         }
5436
5437         /*
5438          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5439          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5440          * let completion re-add it.
5441          */
5442         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5443         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5444                 ret = -EALREADY;
5445                 goto err;
5446         }
5447         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5448         ret = 0;
5449 err:
5450         if (ret < 0) {
5451                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5452                 req_set_fail_links(req);
5453                 io_req_complete(req, ret);
5454                 return 0;
5455         }
5456         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5457         if (req->poll_update.update_events) {
5458                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5459                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5460                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5461         }
5462         if (req->poll_update.update_user_data)
5463                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5464         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5465
5466         /* complete update request, we're done with it */
5467         io_req_complete(req, ret);
5468
5469         if (!completing) {
5470                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5471                 if (ret < 0) {
5472                         req_set_fail_links(preq);
5473                         io_req_complete(preq, ret);
5474                 }
5475         }
5476         return 0;
5477 }
5478
5479 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5480 {
5481         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5482                                                 struct io_timeout_data, timer);
5483         struct io_kiocb *req = data->req;
5484         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5485         unsigned long flags;
5486
5487         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5488         list_del_init(&req->timeout.list);
5489         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5490                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5491
5492         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5493         io_commit_cqring(ctx);
5494         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5495
5496         io_cqring_ev_posted(ctx);
5497         req_set_fail_links(req);
5498         io_put_req(req);
5499         return HRTIMER_NORESTART;
5500 }
5501
5502 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5503                                            __u64 user_data)
5504         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5505 {
5506         struct io_timeout_data *io;
5507         struct io_kiocb *req;
5508         bool found = false;
5509
5510         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5511                 found = user_data == req->user_data;
5512                 if (found)
5513                         break;
5514         }
5515         if (!found)
5516                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5517
5518         io = req->async_data;
5519         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5520                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5521         list_del_init(&req->timeout.list);
5522         return req;
5523 }
5524
5525 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5526         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5527 {
5528         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5529
5530         if (IS_ERR(req))
5531                 return PTR_ERR(req);
5532
5533         req_set_fail_links(req);
5534         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5535         io_put_req_deferred(req, 1);
5536         return 0;
5537 }
5538
5539 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5540                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5541         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5542 {
5543         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5544         struct io_timeout_data *data;
5545
5546         if (IS_ERR(req))
5547                 return PTR_ERR(req);
5548
5549         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5550         data = req->async_data;
5551         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5552         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5553         data->timer.function = io_timeout_fn;
5554         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5555         return 0;
5556 }
5557
5558 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5559                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5560 {
5561         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5562
5563         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5564                 return -EINVAL;
5565         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5566                 return -EINVAL;
5567         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5568                 return -EINVAL;
5569
5570         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5571         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5572         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5573                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5574                         return -EINVAL;
5575                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5576                         return -EFAULT;
5577         } else if (tr->flags) {
5578                 /* timeout removal doesn't support flags */
5579                 return -EINVAL;
5580         }
5581
5582         return 0;
5583 }
5584
5585 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5586 {
5587         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5588                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5589 }
5590
5591 /*
5592  * Remove or update an existing timeout command
5593  */
5594 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5595 {
5596         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5597         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5598         int ret;
5599
5600         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5601         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5602                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5603         else
5604                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5605                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5606
5607         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5608         io_commit_cqring(ctx);
5609         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5610         io_cqring_ev_posted(ctx);
5611         if (ret < 0)
5612                 req_set_fail_links(req);
5613         io_put_req(req);
5614         return 0;
5615 }
5616
5617 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5618                            bool is_timeout_link)
5619 {
5620         struct io_timeout_data *data;
5621         unsigned flags;
5622         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5623
5624         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5625                 return -EINVAL;
5626         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5627                 return -EINVAL;
5628         if (off && is_timeout_link)
5629                 return -EINVAL;
5630         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5631         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5632                 return -EINVAL;
5633
5634         req->timeout.off = off;
5635
5636         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5637                 return -ENOMEM;
5638
5639         data = req->async_data;
5640         data->req = req;
5641
5642         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5643                 return -EFAULT;
5644
5645         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5646         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5647         if (is_timeout_link)
5648                 io_req_track_inflight(req);
5649         return 0;
5650 }
5651
5652 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5653 {
5654         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5655         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5656         struct list_head *entry;
5657         u32 tail, off = req->timeout.off;
5658
5659         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5660
5661         /*
5662          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5663          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5664          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5665          */
5666         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5667                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5668                 goto add;
5669         }
5670
5671         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5672         req->timeout.target_seq = tail + off;
5673
5674         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5675          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5676          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5677          */
5678         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5679
5680         /*
5681          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5682          * the one we need first.
5683          */
5684         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5685                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5686                                                   timeout.list);
5687
5688                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5689                         continue;
5690                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5691                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5692                         break;
5693         }
5694 add:
5695         list_add(&req->timeout.list, entry);
5696         data->timer.function = io_timeout_fn;
5697         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5698         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5699         return 0;
5700 }
5701
5702 struct io_cancel_data {
5703         struct io_ring_ctx *ctx;
5704         u64 user_data;
5705 };
5706
5707 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5708 {
5709         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5710         struct io_cancel_data *cd = data;
5711
5712         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5713 }
5714
5715 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5716                                struct io_ring_ctx *ctx)
5717 {
5718         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5719         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5720         int ret = 0;
5721
5722         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5723                 return -ENOENT;
5724
5725         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5726         switch (cancel_ret) {
5727         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5728                 ret = 0;
5729                 break;
5730         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5731                 ret = -EALREADY;
5732                 break;
5733         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5734                 ret = -ENOENT;
5735                 break;
5736         }
5737
5738         return ret;
5739 }
5740
5741 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5742                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5743                                      int success_ret)
5744 {
5745         unsigned long flags;
5746         int ret;
5747
5748         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5749         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5750         if (ret != -ENOENT)
5751                 goto done;
5752         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5753         if (ret != -ENOENT)
5754                 goto done;
5755         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5756 done:
5757         if (!ret)
5758                 ret = success_ret;
5759         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5760         io_commit_cqring(ctx);
5761         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5762         io_cqring_ev_posted(ctx);
5763
5764         if (ret < 0)
5765                 req_set_fail_links(req);
5766 }
5767
5768 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5769                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5770 {
5771         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5772                 return -EINVAL;
5773         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5774                 return -EINVAL;
5775         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5776                 return -EINVAL;
5777
5778         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5779         return 0;
5780 }
5781
5782 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5783 {
5784         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5785         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5786         struct io_tctx_node *node;
5787         int ret;
5788
5789         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5790         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5791         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5792         if (ret != -ENOENT)
5793                 goto done;
5794         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5795         if (ret != -ENOENT)
5796                 goto done;
5797         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5798         if (ret != -ENOENT)
5799                 goto done;
5800         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5801
5802         /* slow path, try all io-wq's */
5803         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5804         ret = -ENOENT;
5805         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5806                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5807
5808                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5809                 if (ret != -ENOENT)
5810                         break;
5811         }
5812         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5813
5814         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5815 done:
5816         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5817         io_commit_cqring(ctx);
5818         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5819         io_cqring_ev_posted(ctx);
5820
5821         if (ret < 0)
5822                 req_set_fail_links(req);
5823         io_put_req(req);
5824         return 0;
5825 }
5826
5827 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5828                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5829 {
5830         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5831                 return -EINVAL;
5832         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5833                 return -EINVAL;
5834         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5835                 return -EINVAL;
5836
5837         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5838         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5839         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5840                 return -EINVAL;
5841         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5842         return 0;
5843 }
5844
5845 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5846 {
5847         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5848         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5849         int ret;
5850
5851         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5852                 return -EAGAIN;
5853
5854         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5855         up.data = req->rsrc_update.arg;
5856         up.nr = 0;
5857         up.tags = 0;
5858         up.resv = 0;
5859
5860         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5861         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5862                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5863         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5864
5865         if (ret < 0)
5866                 req_set_fail_links(req);
5867         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5868         return 0;
5869 }
5870
5871 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5872 {
5873         switch (req->opcode) {
5874         case IORING_OP_NOP:
5875                 return 0;
5876         case IORING_OP_READV:
5877         case IORING_OP_READ_FIXED:
5878         case IORING_OP_READ:
5879                 return io_read_prep(req, sqe);
5880         case IORING_OP_WRITEV:
5881         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5882         case IORING_OP_WRITE:
5883                 return io_write_prep(req, sqe);
5884         case IORING_OP_POLL_ADD:
5885                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5886         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5887                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5888         case IORING_OP_FSYNC:
5889                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5890         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5891                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5892         case IORING_OP_SENDMSG:
5893         case IORING_OP_SEND:
5894                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5895         case IORING_OP_RECVMSG:
5896         case IORING_OP_RECV:
5897                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5898         case IORING_OP_CONNECT:
5899                 return io_connect_prep(req, sqe);
5900         case IORING_OP_TIMEOUT:
5901                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5902         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5903                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5904         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5905                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5906         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5907                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5908         case IORING_OP_ACCEPT:
5909                 return io_accept_prep(req, sqe);
5910         case IORING_OP_FALLOCATE:
5911                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5912         case IORING_OP_OPENAT:
5913                 return io_openat_prep(req, sqe);
5914         case IORING_OP_CLOSE:
5915                 return io_close_prep(req, sqe);
5916         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5917                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5918         case IORING_OP_STATX:
5919                 return io_statx_prep(req, sqe);
5920         case IORING_OP_FADVISE:
5921                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5922         case IORING_OP_MADVISE:
5923                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5924         case IORING_OP_OPENAT2:
5925                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5926         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5927                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5928         case IORING_OP_SPLICE:
5929                 return io_splice_prep(req, sqe);
5930         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5931                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5932         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5933                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5934         case IORING_OP_TEE:
5935                 return io_tee_prep(req, sqe);
5936         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5937                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5938         case IORING_OP_RENAMEAT:
5939                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5940         case IORING_OP_UNLINKAT:
5941                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5942         }
5943
5944         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5945                         req->opcode);
5946         return -EINVAL;
5947 }
5948
5949 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5950 {
5951         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5952                 return 0;
5953         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5954                 return -EFAULT;
5955         if (io_alloc_async_data(req))
5956                 return -EAGAIN;
5957
5958         switch (req->opcode) {
5959         case IORING_OP_READV:
5960                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5961         case IORING_OP_WRITEV:
5962                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5963         case IORING_OP_SENDMSG:
5964                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5965         case IORING_OP_RECVMSG:
5966                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5967         case IORING_OP_CONNECT:
5968                 return io_connect_prep_async(req);
5969         }
5970         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5971                     req->opcode);
5972         return -EFAULT;
5973 }
5974
5975 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5976 {
5977         struct io_kiocb *pos;
5978         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5979         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5980
5981         io_for_each_link(pos, req)
5982                 nr_reqs++;
5983
5984         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5985         return total_submitted - nr_reqs;
5986 }
5987
5988 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5989 {
5990         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5991         struct io_defer_entry *de;
5992         int ret;
5993         u32 seq;
5994
5995         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5996         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5997                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5998                 return 0;
5999
6000         seq = io_get_sequence(req);
6001         /* Still a chance to pass the sequence check */
6002         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6003                 return 0;
6004
6005         ret = io_req_prep_async(req);
6006         if (ret)
6007                 return ret;
6008         io_prep_async_link(req);
6009         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6010         if (!de)
6011                 return -ENOMEM;
6012
6013         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6014         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6015                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6016                 kfree(de);
6017                 io_queue_async_work(req);
6018                 return -EIOCBQUEUED;
6019         }
6020
6021         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6022         de->req = req;
6023         de->seq = seq;
6024         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6025         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6026         return -EIOCBQUEUED;
6027 }
6028
6029 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6030 {
6031         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6032                 switch (req->opcode) {
6033                 case IORING_OP_READV:
6034                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6035                 case IORING_OP_READ:
6036                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6037                         break;
6038                 case IORING_OP_RECVMSG:
6039                 case IORING_OP_RECV:
6040                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6041                         break;
6042                 }
6043                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6044         }
6045
6046         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6047                 switch (req->opcode) {
6048                 case IORING_OP_READV:
6049                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6050                 case IORING_OP_READ:
6051                 case IORING_OP_WRITEV:
6052                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6053                 case IORING_OP_WRITE: {
6054                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6055                         if (io->free_iovec)
6056                                 kfree(io->free_iovec);
6057                         break;
6058                         }
6059                 case IORING_OP_RECVMSG:
6060                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6061                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6062
6063                         kfree(io->free_iov);
6064                         break;
6065                         }
6066                 case IORING_OP_SPLICE:
6067                 case IORING_OP_TEE:
6068                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6069                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6070                         break;
6071                 case IORING_OP_OPENAT:
6072                 case IORING_OP_OPENAT2:
6073                         if (req->open.filename)
6074                                 putname(req->open.filename);
6075                         break;
6076                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6077                         putname(req->rename.oldpath);
6078                         putname(req->rename.newpath);
6079                         break;
6080                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6081                         putname(req->unlink.filename);
6082                         break;
6083                 }
6084                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6085         }
6086         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6087                 kfree(req->apoll->double_poll);
6088                 kfree(req->apoll);
6089                 req->apoll = NULL;
6090         }
6091         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6092                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6093
6094                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6095                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6096         }
6097 }
6098
6099 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6100 {
6101         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6102         const struct cred *creds = NULL;
6103         int ret;
6104
6105         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6106                 creds = override_creds(req->work.creds);
6107
6108         switch (req->opcode) {
6109         case IORING_OP_NOP:
6110                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6111                 break;
6112         case IORING_OP_READV:
6113         case IORING_OP_READ_FIXED:
6114         case IORING_OP_READ:
6115                 ret = io_read(req, issue_flags);
6116                 break;
6117         case IORING_OP_WRITEV:
6118         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6119         case IORING_OP_WRITE:
6120                 ret = io_write(req, issue_flags);
6121                 break;
6122         case IORING_OP_FSYNC:
6123                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6124                 break;
6125         case IORING_OP_POLL_ADD:
6126                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6127                 break;
6128         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6129                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6130                 break;
6131         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6132                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6133                 break;
6134         case IORING_OP_SENDMSG:
6135                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6136                 break;
6137         case IORING_OP_SEND:
6138                 ret = io_send(req, issue_flags);
6139                 break;
6140         case IORING_OP_RECVMSG:
6141                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6142                 break;
6143         case IORING_OP_RECV:
6144                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6145                 break;
6146         case IORING_OP_TIMEOUT:
6147                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6148                 break;
6149         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6150                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6151                 break;
6152         case IORING_OP_ACCEPT:
6153                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6154                 break;
6155         case IORING_OP_CONNECT:
6156                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6157                 break;
6158         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6159                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6160                 break;
6161         case IORING_OP_FALLOCATE:
6162                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6163                 break;
6164         case IORING_OP_OPENAT:
6165                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6166                 break;
6167         case IORING_OP_CLOSE:
6168                 ret = io_close(req, issue_flags);
6169                 break;
6170         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6171                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6172                 break;
6173         case IORING_OP_STATX:
6174                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6175                 break;
6176         case IORING_OP_FADVISE:
6177                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6178                 break;
6179         case IORING_OP_MADVISE:
6180                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6181                 break;
6182         case IORING_OP_OPENAT2:
6183                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6184                 break;
6185         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6186                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6187                 break;
6188         case IORING_OP_SPLICE:
6189                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6190                 break;
6191         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6192                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6193                 break;
6194         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6195                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6196                 break;
6197         case IORING_OP_TEE:
6198                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6199                 break;
6200         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6201                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6202                 break;
6203         case IORING_OP_RENAMEAT:
6204                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6205                 break;
6206         case IORING_OP_UNLINKAT:
6207                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6208                 break;
6209         default:
6210                 ret = -EINVAL;
6211                 break;
6212         }
6213
6214         if (creds)
6215                 revert_creds(creds);
6216
6217         if (ret)
6218                 return ret;
6219
6220         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6221         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6222                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6223
6224                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6225                 if (in_async)
6226                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6227
6228                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6229
6230                 if (in_async)
6231                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6232         }
6233
6234         return 0;
6235 }
6236
6237 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6238 {
6239         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6240         struct io_kiocb *timeout;
6241         int ret = 0;
6242
6243         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6244         if (timeout)
6245                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6246
6247         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6248                 ret = -ECANCELED;
6249
6250         if (!ret) {
6251                 do {
6252                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6253                         /*
6254                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6255                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6256                          * wait for request slots on the block side.
6257                          */
6258                         if (ret != -EAGAIN)
6259                                 break;
6260                         cond_resched();
6261                 } while (1);
6262         }
6263
6264         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6265         if (ret) {
6266                 /* io-wq is going to take one down */
6267                 req_ref_get(req);
6268                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6269         }
6270 }
6271
6272 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6273 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6274 #ifdef CONFIG_64BIT
6275 #define FFS_ISREG               0x4UL
6276 #else
6277 #define FFS_ISREG               0x0UL
6278 #endif
6279 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6280
6281 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6282                                                       unsigned i)
6283 {
6284         struct io_fixed_file *table_l2;
6285
6286         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6287         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6288 }
6289
6290 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6291                                               int index)
6292 {
6293         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6294
6295         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6296 }
6297
6298 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6299 {
6300         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6301
6302         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6303                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6304         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6305                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6306         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6307                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6308         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6309 }
6310
6311 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6312                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6313 {
6314         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6315         struct file *file;
6316
6317         if (fixed) {
6318                 unsigned long file_ptr;
6319
6320                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6321                         return NULL;
6322                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6323                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6324                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6325                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6326                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6327                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6328                 io_req_set_rsrc_node(req);
6329         } else {
6330                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6331                 file = __io_file_get(state, fd);
6332
6333                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6334                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6335                         io_req_track_inflight(req);
6336         }
6337
6338         return file;
6339 }
6340
6341 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6342 {
6343         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6344                                                 struct io_timeout_data, timer);
6345         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6346         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6347         unsigned long flags;
6348
6349         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6350         prev = req->timeout.head;
6351         req->timeout.head = NULL;
6352
6353         /*
6354          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6355          * race with the completion of the linked work.
6356          */
6357         if (prev && req_ref_inc_not_zero(prev))
6358                 io_remove_next_linked(prev);
6359         else
6360                 prev = NULL;
6361         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6362
6363         if (prev) {
6364                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6365                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6366         } else {
6367                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6368         }
6369         io_put_req_deferred(req, 1);
6370         return HRTIMER_NORESTART;
6371 }
6372
6373 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6374 {
6375         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6376
6377         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6378         /*
6379          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6380          * before we got a chance to setup the timer
6381          */
6382         if (req->timeout.head) {
6383                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6384
6385                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6386                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6387                                 data->mode);
6388         }
6389         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6390         /* drop submission reference */
6391         io_put_req(req);
6392 }
6393
6394 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6395 {
6396         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6397
6398         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6399             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6400                 return NULL;
6401
6402         nxt->timeout.head = req;
6403         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6404         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6405         return nxt;
6406 }
6407
6408 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6409 {
6410         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6411         int ret;
6412
6413         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6414
6415         /*
6416          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6417          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6418          */
6419         if (likely(!ret)) {
6420                 /* drop submission reference */
6421                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6422                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6423                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6424
6425                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6426                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6427                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6428                 } else {
6429                         io_put_req(req);
6430                 }
6431         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6432                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6433                         /*
6434                          * Queued up for async execution, worker will release
6435                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6436                          */
6437                         io_queue_async_work(req);
6438                 }
6439         } else {
6440                 io_req_complete_failed(req, ret);
6441         }
6442         if (linked_timeout)
6443                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6444 }
6445
6446 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6447 {
6448         int ret;
6449
6450         ret = io_req_defer(req);
6451         if (ret) {
6452                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6453 fail_req:
6454                         io_req_complete_failed(req, ret);
6455                 }
6456         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6457                 ret = io_req_prep_async(req);
6458                 if (unlikely(ret))
6459                         goto fail_req;
6460                 io_queue_async_work(req);
6461         } else {
6462                 __io_queue_sqe(req);
6463         }
6464 }
6465
6466 /*
6467  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6468  *
6469  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6470  */
6471 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6472                                         struct io_kiocb *req,
6473                                         unsigned int sqe_flags)
6474 {
6475         if (!ctx->restricted)
6476                 return true;
6477
6478         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6479                 return false;
6480
6481         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6482             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6483                 return false;
6484
6485         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6486                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6487                 return false;
6488
6489         return true;
6490 }
6491
6492 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6493                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6494 {
6495         struct io_submit_state *state;
6496         unsigned int sqe_flags;
6497         int personality, ret = 0;
6498
6499         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6500         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6501         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6502         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6503         req->async_data = NULL;
6504         req->file = NULL;
6505         req->ctx = ctx;
6506         req->link = NULL;
6507         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6508         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6509         atomic_set(&req->refs, 2);
6510         req->task = current;
6511         req->result = 0;
6512         req->work.creds = NULL;
6513
6514         /* enforce forwards compatibility on users */
6515         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6516                 return -EINVAL;
6517         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6518                 return -EINVAL;
6519         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6520                 return -EACCES;
6521
6522         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6523             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6524                 return -EOPNOTSUPP;
6525
6526         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6527         if (personality) {
6528                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6529                 if (!req->work.creds)
6530                         return -EINVAL;
6531                 get_cred(req->work.creds);
6532         }
6533         state = &ctx->submit_state;
6534
6535         /*
6536          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6537          * is potentially a read/write to block based storage.
6538          */
6539         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6540             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6541                 blk_start_plug(&state->plug);
6542                 state->plug_started = true;
6543         }
6544
6545         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6546                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6547
6548                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6549                 if (unlikely(!req->file))
6550                         ret = -EBADF;
6551         }
6552
6553         state->ios_left--;
6554         return ret;
6555 }
6556
6557 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6558                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6559 {
6560         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6561         int ret;
6562
6563         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6564         if (unlikely(ret)) {
6565 fail_req:
6566                 if (link->head) {
6567                         /* fail even hard links since we don't submit */
6568                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6569                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6570                         link->head = NULL;
6571                 }
6572                 io_req_complete_failed(req, ret);
6573                 return ret;
6574         }
6575         ret = io_req_prep(req, sqe);
6576         if (unlikely(ret))
6577                 goto fail_req;
6578
6579         /* don't need @sqe from now on */
6580         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6581                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6582
6583         /*
6584          * If we already have a head request, queue this one for async
6585          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6586          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6587          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6588          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6589          */
6590         if (link->head) {
6591                 struct io_kiocb *head = link->head;
6592
6593                 /*
6594                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6595                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6596                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6597                  * next after the link request. The last one is done via
6598                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6599                  */
6600                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6601                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6602                         ctx->drain_next = 1;
6603                 }
6604                 ret = io_req_prep_async(req);
6605                 if (unlikely(ret))
6606                         goto fail_req;
6607                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6608                 link->last->link = req;
6609                 link->last = req;
6610
6611                 /* last request of a link, enqueue the link */
6612                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6613                         io_queue_sqe(head);
6614                         link->head = NULL;
6615                 }
6616         } else {
6617                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6618                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6619                         ctx->drain_next = 0;
6620                 }
6621                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6622                         link->head = req;
6623                         link->last = req;
6624                 } else {
6625                         io_queue_sqe(req);
6626                 }
6627         }
6628
6629         return 0;
6630 }
6631
6632 /*
6633  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6634  */
6635 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6636                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6637 {
6638         if (state->link.head)
6639                 io_queue_sqe(state->link.head);
6640         if (state->comp.nr)
6641                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6642         if (state->plug_started)
6643                 blk_finish_plug(&state->plug);
6644         io_state_file_put(state);
6645 }
6646
6647 /*
6648  * Start submission side cache.
6649  */
6650 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6651                                   unsigned int max_ios)
6652 {
6653         state->plug_started = false;
6654         state->ios_left = max_ios;
6655         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6656         state->link.head = NULL;
6657 }
6658
6659 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6660 {
6661         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6662
6663         /*
6664          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6665          * since once we write the new head, the application could
6666          * write new data to them.
6667          */
6668         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6669 }
6670
6671 /*
6672  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6673  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6674  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6675  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6676  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6677  * prevent a re-load down the line.
6678  */
6679 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6680 {
6681         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6682         unsigned head;
6683
6684         /*
6685          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6686          *
6687          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6688          *    head updates.
6689          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6690          *    though the application is the one updating it.
6691          */
6692         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6693         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6694                 return &ctx->sq_sqes[head];
6695
6696         /* drop invalid entries */
6697         ctx->cached_sq_dropped++;
6698         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6699         return NULL;
6700 }
6701
6702 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6703 {
6704         int submitted = 0;
6705
6706         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6707         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6708
6709         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6710                 return -EAGAIN;
6711
6712         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6713         refcount_add(nr, &current->usage);
6714         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6715
6716         while (submitted < nr) {
6717                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6718                 struct io_kiocb *req;
6719
6720                 req = io_alloc_req(ctx);
6721                 if (unlikely(!req)) {
6722                         if (!submitted)
6723                                 submitted = -EAGAIN;
6724                         break;
6725                 }
6726                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6727                 if (unlikely(!sqe)) {
6728                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6729                         break;
6730                 }
6731                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6732                 submitted++;
6733                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6734                         break;
6735         }
6736
6737         if (unlikely(submitted != nr)) {
6738                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6739                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6740                 int unused = nr - ref_used;
6741
6742                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6743                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6744                 put_task_struct_many(current, unused);
6745         }
6746
6747         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6748          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6749         io_commit_sqring(ctx);
6750
6751         return submitted;
6752 }
6753
6754 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6755 {
6756         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6757         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6758         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6759         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6760 }
6761
6762 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6763 {
6764         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6765         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6766         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6767 }
6768
6769 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6770 {
6771         unsigned int to_submit;
6772         int ret = 0;
6773
6774         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6775         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6776         if (cap_entries && to_submit > 8)
6777                 to_submit = 8;
6778
6779         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6780                 unsigned nr_events = 0;
6781
6782                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6783                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6784                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6785
6786                 /*
6787                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6788                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6789                  */
6790                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6791                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6792                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6793                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6794         }
6795
6796         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6797                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6798
6799         return ret;
6800 }
6801
6802 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6803 {
6804         struct io_ring_ctx *ctx;
6805         unsigned sq_thread_idle = 0;
6806
6807         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6808                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6809         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6810 }
6811
6812 static int io_sq_thread(void *data)
6813 {
6814         struct io_sq_data *sqd = data;
6815         struct io_ring_ctx *ctx;
6816         unsigned long timeout = 0;
6817         char buf[TASK_COMM_LEN];
6818         DEFINE_WAIT(wait);
6819
6820         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6821         set_task_comm(current, buf);
6822
6823         if (sqd->sq_cpu != -1)
6824                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6825         else
6826                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6827         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6828
6829         mutex_lock(&sqd->lock);
6830         /* a user may had exited before the thread started */
6831         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6832
6833         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6834                 int ret;
6835                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6836
6837                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6838                     signal_pending(current)) {
6839                         bool did_sig = false;
6840
6841                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6842                         if (signal_pending(current)) {
6843                                 struct ksignal ksig;
6844
6845                                 did_sig = get_signal(&ksig);
6846                         }
6847                         cond_resched();
6848                         mutex_lock(&sqd->lock);
6849                         io_run_task_work();
6850                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6851                         if (did_sig)
6852                                 break;
6853                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6854                         continue;
6855                 }
6856                 sqt_spin = false;
6857                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6858                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6859                         const struct cred *creds = NULL;
6860
6861                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6862                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6863                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6864                         if (creds)
6865                                 revert_creds(creds);
6866                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6867                                 sqt_spin = true;
6868                 }
6869
6870                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6871                         io_run_task_work();
6872                         cond_resched();
6873                         if (sqt_spin)
6874                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6875                         continue;
6876                 }
6877
6878                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6879                 if (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6880                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6881                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6882
6883                         needs_sched = true;
6884                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6885                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6886                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6887                                         needs_sched = false;
6888                                         break;
6889                                 }
6890                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6891                                         needs_sched = false;
6892                                         break;
6893                                 }
6894                         }
6895
6896                         if (needs_sched) {
6897                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6898                                 schedule();
6899                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6900                         }
6901                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6902                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6903                 }
6904
6905                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6906                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6907                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6908         }
6909
6910         io_uring_cancel_sqpoll(sqd);
6911         sqd->thread = NULL;
6912         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6913                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6914         io_run_task_work();
6915         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6916         mutex_unlock(&sqd->lock);
6917
6918         complete(&sqd->exited);
6919         do_exit(0);
6920 }
6921
6922 struct io_wait_queue {
6923         struct wait_queue_entry wq;
6924         struct io_ring_ctx *ctx;
6925         unsigned to_wait;
6926         unsigned nr_timeouts;
6927 };
6928
6929 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6930 {
6931         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6932
6933         /*
6934          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6935          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6936          * regardless of event count.
6937          */
6938         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6939                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6940 }
6941
6942 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6943                             int wake_flags, void *key)
6944 {
6945         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6946                                                         wq);
6947
6948         /*
6949          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6950          * the task, and the next invocation will do it.
6951          */
6952         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6953                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6954         return -1;
6955 }
6956
6957 static int io_run_task_work_sig(void)
6958 {
6959         if (io_run_task_work())
6960                 return 1;
6961         if (!signal_pending(current))
6962                 return 0;
6963         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6964                 return -ERESTARTSYS;
6965         return -EINTR;
6966 }
6967
6968 /* when returns >0, the caller should retry */
6969 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6970                                           struct io_wait_queue *iowq,
6971                                           signed long *timeout)
6972 {
6973         int ret;
6974
6975         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6976         ret = io_run_task_work_sig();
6977         if (ret || io_should_wake(iowq))
6978                 return ret;
6979         /* let the caller flush overflows, retry */
6980         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6981                 return 1;
6982
6983         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6984         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6985 }
6986
6987 /*
6988  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6989  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6990  */
6991 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6992                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6993                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6994 {
6995         struct io_wait_queue iowq = {
6996                 .wq = {
6997                         .private        = current,
6998                         .func           = io_wake_function,
6999                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7000                 },
7001                 .ctx            = ctx,
7002                 .to_wait        = min_events,
7003         };
7004         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7005         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7006         int ret;
7007
7008         do {
7009                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7010                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7011                         return 0;
7012                 if (!io_run_task_work())
7013                         break;
7014         } while (1);
7015
7016         if (sig) {
7017 #ifdef CONFIG_COMPAT
7018                 if (in_compat_syscall())
7019                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7020                                                       sigsz);
7021                 else
7022 #endif
7023                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7024
7025                 if (ret)
7026                         return ret;
7027         }
7028
7029         if (uts) {
7030                 struct timespec64 ts;
7031
7032                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7033                         return -EFAULT;
7034                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7035         }
7036
7037         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7038         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7039         do {
7040                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7041                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7042                         ret = -EBUSY;
7043                         break;
7044                 }
7045                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7046                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7047                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7048                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7049                 cond_resched();
7050         } while (ret > 0);
7051
7052         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7053
7054         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7055 }
7056
7057 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7058 {
7059         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7060
7061         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7062                 kfree(table->files[i]);
7063         kfree(table->files);
7064         table->files = NULL;
7065 }
7066
7067 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7068 {
7069         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7070 }
7071
7072 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7073 {
7074         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7075 }
7076
7077 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7078 {
7079         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7080         kfree(ref_node);
7081 }
7082
7083 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7084                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7085 {
7086         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7087         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7088
7089         if (data_to_kill) {
7090                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7091
7092                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7093                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7094                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7095                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7096
7097                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7098                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7099                 ctx->rsrc_node = NULL;
7100         }
7101
7102         if (!ctx->rsrc_node) {
7103                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7104                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7105         }
7106 }
7107
7108 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7109 {
7110         if (ctx->rsrc_backup_node)
7111                 return 0;
7112         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7113         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7114 }
7115
7116 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7117 {
7118         int ret;
7119
7120         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7121         if (data->quiesce)
7122                 return -ENXIO;
7123
7124         data->quiesce = true;
7125         do {
7126                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7127                 if (ret)
7128                         break;
7129                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7130
7131                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7132                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7133                         break;
7134                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7135                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7136                 if (!ret)
7137                         break;
7138
7139                 atomic_inc(&data->refs);
7140                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7141                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7142                 reinit_completion(&data->done);
7143
7144                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7145                 ret = io_run_task_work_sig();
7146                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7147         } while (ret >= 0);
7148         data->quiesce = false;
7149
7150         return ret;
7151 }
7152
7153 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7154 {
7155         kvfree(data->tags);
7156         kfree(data);
7157 }
7158
7159 static struct io_rsrc_data *io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx,
7160                                                rsrc_put_fn *do_put,
7161                                                unsigned nr)
7162 {
7163         struct io_rsrc_data *data;
7164
7165         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7166         if (!data)
7167                 return NULL;
7168
7169         data->tags = kvcalloc(nr, sizeof(*data->tags), GFP_KERNEL);
7170         if (!data->tags) {
7171                 kfree(data);
7172                 return NULL;
7173         }
7174
7175         atomic_set(&data->refs, 1);
7176         data->ctx = ctx;
7177         data->do_put = do_put;
7178         init_completion(&data->done);
7179         return data;
7180 }
7181
7182 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7183 {
7184 #if defined(CONFIG_UNIX)
7185         if (ctx->ring_sock) {
7186                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7187                 struct sk_buff *skb;
7188
7189                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7190                         kfree_skb(skb);
7191         }
7192 #else
7193         int i;
7194
7195         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7196                 struct file *file;
7197
7198                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7199                 if (file)
7200                         fput(file);
7201         }
7202 #endif
7203         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7204         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7205         ctx->file_data = NULL;
7206         ctx->nr_user_files = 0;
7207 }
7208
7209 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7210 {
7211         int ret;
7212
7213         if (!ctx->file_data)
7214                 return -ENXIO;
7215         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7216         if (!ret)
7217                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7218         return ret;
7219 }
7220
7221 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7222         __releases(&sqd->lock)
7223 {
7224         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7225
7226         /*
7227          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7228          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7229          */
7230         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7231         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7232                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7233         mutex_unlock(&sqd->lock);
7234 }
7235
7236 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7237         __acquires(&sqd->lock)
7238 {
7239         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7240
7241         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7242         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7243         mutex_lock(&sqd->lock);
7244         if (sqd->thread)
7245                 wake_up_process(sqd->thread);
7246 }
7247
7248 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7249 {
7250         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7251         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7252
7253         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7254         mutex_lock(&sqd->lock);
7255         if (sqd->thread)
7256                 wake_up_process(sqd->thread);
7257         mutex_unlock(&sqd->lock);
7258         wait_for_completion(&sqd->exited);
7259 }
7260
7261 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7262 {
7263         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7264                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7265
7266                 io_sq_thread_stop(sqd);
7267                 kfree(sqd);
7268         }
7269 }
7270
7271 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7272 {
7273         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7274
7275         if (sqd) {
7276                 io_sq_thread_park(sqd);
7277                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7278                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7279                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7280
7281                 io_put_sq_data(sqd);
7282                 ctx->sq_data = NULL;
7283         }
7284 }
7285
7286 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7287 {
7288         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7289         struct io_sq_data *sqd;
7290         struct fd f;
7291
7292         f = fdget(p->wq_fd);
7293         if (!f.file)
7294                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7295         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7296                 fdput(f);
7297                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7298         }
7299
7300         ctx_attach = f.file->private_data;
7301         sqd = ctx_attach->sq_data;
7302         if (!sqd) {
7303                 fdput(f);
7304                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7305         }
7306         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7307                 fdput(f);
7308                 return ERR_PTR(-EPERM);
7309         }
7310
7311         refcount_inc(&sqd->refs);
7312         fdput(f);
7313         return sqd;
7314 }
7315
7316 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7317                                          bool *attached)
7318 {
7319         struct io_sq_data *sqd;
7320
7321         *attached = false;
7322         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7323                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7324                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7325                         *attached = true;
7326                         return sqd;
7327                 }
7328                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7329                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7330                         return sqd;
7331         }
7332
7333         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7334         if (!sqd)
7335                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7336
7337         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7338         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7339         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7340         mutex_init(&sqd->lock);
7341         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7342         init_completion(&sqd->exited);
7343         return sqd;
7344 }
7345
7346 #if defined(CONFIG_UNIX)
7347 /*
7348  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7349  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7350  * loops in the file referencing.
7351  */
7352 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7353 {
7354         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7355         struct scm_fp_list *fpl;
7356         struct sk_buff *skb;
7357         int i, nr_files;
7358
7359         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7360         if (!fpl)
7361                 return -ENOMEM;
7362
7363         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7364         if (!skb) {
7365                 kfree(fpl);
7366                 return -ENOMEM;
7367         }
7368
7369         skb->sk = sk;
7370
7371         nr_files = 0;
7372         fpl->user = get_uid(current_user());
7373         for (i = 0; i < nr; i++) {
7374                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7375
7376                 if (!file)
7377                         continue;
7378                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7379                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7380                 nr_files++;
7381         }
7382
7383         if (nr_files) {
7384                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7385                 fpl->count = nr_files;
7386                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7387                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7388                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7389                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7390
7391                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7392                         fput(fpl->fp[i]);
7393         } else {
7394                 kfree_skb(skb);
7395                 kfree(fpl);
7396         }
7397
7398         return 0;
7399 }
7400
7401 /*
7402  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7403  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7404  * garbage collection to take care of this problem for us.
7405  */
7406 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7407 {
7408         unsigned left, total;
7409         int ret = 0;
7410
7411         total = 0;
7412         left = ctx->nr_user_files;
7413         while (left) {
7414                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7415
7416                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7417                 if (ret)
7418                         break;
7419                 left -= this_files;
7420                 total += this_files;
7421         }
7422
7423         if (!ret)
7424                 return 0;
7425
7426         while (total < ctx->nr_user_files) {
7427                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7428
7429                 if (file)
7430                         fput(file);
7431                 total++;
7432         }
7433
7434         return ret;
7435 }
7436 #else
7437 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7438 {
7439         return 0;
7440 }
7441 #endif
7442
7443 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7444 {
7445         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7446
7447         table->files = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table->files), GFP_KERNEL);
7448         if (!table->files)
7449                 return false;
7450
7451         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7452                 unsigned int this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7453
7454                 table->files[i] = kcalloc(this_files, sizeof(*table->files[i]),
7455                                         GFP_KERNEL);
7456                 if (!table->files[i])
7457                         break;
7458                 nr_files -= this_files;
7459         }
7460
7461         if (i == nr_tables)
7462                 return true;
7463
7464         io_free_file_tables(table, nr_tables * IORING_MAX_FILES_TABLE);
7465         return false;
7466 }
7467
7468 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7469 {
7470         struct file *file = prsrc->file;
7471 #if defined(CONFIG_UNIX)
7472         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7473         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7474         struct sk_buff *skb;
7475         int i;
7476
7477         __skb_queue_head_init(&list);
7478
7479         /*
7480          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7481          * remove this entry and rearrange the file array.
7482          */
7483         skb = skb_dequeue(head);
7484         while (skb) {
7485                 struct scm_fp_list *fp;
7486
7487                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7488                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7489                         int left;
7490
7491                         if (fp->fp[i] != file)
7492                                 continue;
7493
7494                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7495                         left = fp->count - 1 - i;
7496                         if (left) {
7497                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7498                                                 left * sizeof(struct file *));
7499                         }
7500                         fp->count--;
7501                         if (!fp->count) {
7502                                 kfree_skb(skb);
7503                                 skb = NULL;
7504                         } else {
7505                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7506                         }
7507                         fput(file);
7508                         file = NULL;
7509                         break;
7510                 }
7511
7512                 if (!file)
7513                         break;
7514
7515                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7516
7517                 skb = skb_dequeue(head);
7518         }
7519
7520         if (skb_peek(&list)) {
7521                 spin_lock_irq(&head->lock);
7522                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7523                         __skb_queue_tail(head, skb);
7524                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7525         }
7526 #else
7527         fput(file);
7528 #endif
7529 }
7530
7531 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7532 {
7533         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7534         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7535         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7536
7537         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7538                 list_del(&prsrc->list);
7539
7540                 if (prsrc->tag) {
7541                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7542                         unsigned long flags;
7543
7544                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7545                         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
7546                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7547                         ctx->cq_extra++;
7548                         io_commit_cqring(ctx);
7549                         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
7550                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7551                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7552                 }
7553
7554                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7555                 kfree(prsrc);
7556         }
7557
7558         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7559         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7560                 complete(&rsrc_data->done);
7561 }
7562
7563 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7564 {
7565         struct io_ring_ctx *ctx;
7566         struct llist_node *node;
7567
7568         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7569         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7570
7571         while (node) {
7572                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7573                 struct llist_node *next = node->next;
7574
7575                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7576                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7577                 node = next;
7578         }
7579 }
7580
7581 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7582 {
7583         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7584         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7585         bool first_add = false;
7586
7587         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7588         node->done = true;
7589
7590         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7591                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7592                                             struct io_rsrc_node, node);
7593                 /* recycle ref nodes in order */
7594                 if (!node->done)
7595                         break;
7596                 list_del(&node->node);
7597                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7598         }
7599         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7600
7601         if (first_add)
7602                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7603 }
7604
7605 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7606 {
7607         struct io_rsrc_node *ref_node;
7608
7609         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7610         if (!ref_node)
7611                 return NULL;
7612
7613         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7614                             0, GFP_KERNEL)) {
7615                 kfree(ref_node);
7616                 return NULL;
7617         }
7618         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7619         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7620         ref_node->done = false;
7621         return ref_node;
7622 }
7623
7624 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7625                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7626 {
7627         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7628         struct file *file;
7629         int fd, ret;
7630         unsigned i;
7631         struct io_rsrc_data *file_data;
7632
7633         if (ctx->file_data)
7634                 return -EBUSY;
7635         if (!nr_args)
7636                 return -EINVAL;
7637         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7638                 return -EMFILE;
7639         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7640         if (ret)
7641                 return ret;
7642
7643         file_data = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, nr_args);
7644         if (!file_data)
7645                 return -ENOMEM;
7646         ctx->file_data = file_data;
7647         ret = -ENOMEM;
7648         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7649                 goto out_free;
7650
7651         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7652                 u64 tag = 0;
7653
7654                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[i], sizeof(tag))) ||
7655                     copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7656                         ret = -EFAULT;
7657                         goto out_fput;
7658                 }
7659                 /* allow sparse sets */
7660                 if (fd == -1) {
7661                         ret = -EINVAL;
7662                         if (unlikely(tag))
7663                                 goto out_fput;
7664                         continue;
7665                 }
7666
7667                 file = fget(fd);
7668                 ret = -EBADF;
7669                 if (unlikely(!file))
7670                         goto out_fput;
7671
7672                 /*
7673                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7674                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7675                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7676                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7677                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7678                  */
7679                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7680                         fput(file);
7681                         goto out_fput;
7682                 }
7683                 ctx->file_data->tags[i] = tag;
7684                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7685         }
7686
7687         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7688         if (ret) {
7689                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7690                 return ret;
7691         }
7692
7693         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7694         return ret;
7695 out_fput:
7696         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7697                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7698                 if (file)
7699                         fput(file);
7700         }
7701         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7702         ctx->nr_user_files = 0;
7703 out_free:
7704         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7705         ctx->file_data = NULL;
7706         return ret;
7707 }
7708
7709 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7710                                 int index)
7711 {
7712 #if defined(CONFIG_UNIX)
7713         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7714         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7715         struct sk_buff *skb;
7716
7717         /*
7718          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7719          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7720          * and filling it in.
7721          */
7722         spin_lock_irq(&head->lock);
7723         skb = skb_peek(head);
7724         if (skb) {
7725                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7726
7727                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7728                         __skb_unlink(skb, head);
7729                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7730                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7731                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7732                         fpl->count++;
7733                         spin_lock_irq(&head->lock);
7734                         __skb_queue_head(head, skb);
7735                 } else {
7736                         skb = NULL;
7737                 }
7738         }
7739         spin_unlock_irq(&head->lock);
7740
7741         if (skb) {
7742                 fput(file);
7743                 return 0;
7744         }
7745
7746         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7747 #else
7748         return 0;
7749 #endif
7750 }
7751
7752 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7753                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7754 {
7755         struct io_rsrc_put *prsrc;
7756
7757         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7758         if (!prsrc)
7759                 return -ENOMEM;
7760
7761         prsrc->tag = data->tags[idx];
7762         prsrc->rsrc = rsrc;
7763         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7764         return 0;
7765 }
7766
7767 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7768                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7769                                  unsigned nr_args)
7770 {
7771         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7772         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7773         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7774         struct io_fixed_file *file_slot;
7775         struct file *file;
7776         int fd, i, err = 0;
7777         unsigned int done;
7778         bool needs_switch = false;
7779
7780         if (!ctx->file_data)
7781                 return -ENXIO;
7782         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7783                 return -EINVAL;
7784
7785         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7786                 u64 tag = 0;
7787
7788                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7789                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7790                         err = -EFAULT;
7791                         break;
7792                 }
7793                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7794                         err = -EINVAL;
7795                         break;
7796                 }
7797                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7798                         continue;
7799
7800                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7801                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7802
7803                 if (file_slot->file_ptr) {
7804                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7805                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7806                                                     ctx->rsrc_node, file);
7807                         if (err)
7808                                 break;
7809                         file_slot->file_ptr = 0;
7810                         needs_switch = true;
7811                 }
7812                 if (fd != -1) {
7813                         file = fget(fd);
7814                         if (!file) {
7815                                 err = -EBADF;
7816                                 break;
7817                         }
7818                         /*
7819                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7820                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7821                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7822                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7823                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7824                          * support regular read/write anyway.
7825                          */
7826                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7827                                 fput(file);
7828                                 err = -EBADF;
7829                                 break;
7830                         }
7831                         data->tags[up->offset + done] = tag;
7832                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7833                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7834                         if (err) {
7835                                 file_slot->file_ptr = 0;
7836                                 fput(file);
7837                                 break;
7838                         }
7839                 }
7840         }
7841
7842         if (needs_switch)
7843                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7844         return done ? done : err;
7845 }
7846
7847 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7848 {
7849         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7850
7851         req = io_put_req_find_next(req);
7852         return req ? &req->work : NULL;
7853 }
7854
7855 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7856                                         struct task_struct *task)
7857 {
7858         struct io_wq_hash *hash;
7859         struct io_wq_data data;
7860         unsigned int concurrency;
7861
7862         hash = ctx->hash_map;
7863         if (!hash) {
7864                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7865                 if (!hash)
7866                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7867                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7868                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7869                 ctx->hash_map = hash;
7870         }
7871
7872         data.hash = hash;
7873         data.task = task;
7874         data.free_work = io_free_work;
7875         data.do_work = io_wq_submit_work;
7876
7877         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7878         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7879
7880         return io_wq_create(concurrency, &data);
7881 }
7882
7883 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7884                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7885 {
7886         struct io_uring_task *tctx;
7887         int ret;
7888
7889         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7890         if (unlikely(!tctx))
7891                 return -ENOMEM;
7892
7893         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7894         if (unlikely(ret)) {
7895                 kfree(tctx);
7896                 return ret;
7897         }
7898
7899         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7900         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7901                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7902                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7903                 kfree(tctx);
7904                 return ret;
7905         }
7906
7907         xa_init(&tctx->xa);
7908         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7909         tctx->last = NULL;
7910         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7911         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7912         task->io_uring = tctx;
7913         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7914         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7915         tctx->task_state = 0;
7916         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7917         return 0;
7918 }
7919
7920 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7921 {
7922         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7923
7924         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7925         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7926
7927         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7928         kfree(tctx);
7929         tsk->io_uring = NULL;
7930 }
7931
7932 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7933                                 struct io_uring_params *p)
7934 {
7935         int ret;
7936
7937         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7938         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7939                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7940                 struct fd f;
7941
7942                 f = fdget(p->wq_fd);
7943                 if (!f.file)
7944                         return -ENXIO;
7945                 fdput(f);
7946                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7947                         return -EINVAL;
7948         }
7949         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7950                 struct task_struct *tsk;
7951                 struct io_sq_data *sqd;
7952                 bool attached;
7953
7954                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7955                 if (IS_ERR(sqd)) {
7956                         ret = PTR_ERR(sqd);
7957                         goto err;
7958                 }
7959
7960                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7961                 ctx->sq_data = sqd;
7962                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7963                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7964                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7965
7966                 io_sq_thread_park(sqd);
7967                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7968                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7969                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7970                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
7971                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7972
7973                 if (ret < 0)
7974                         goto err;
7975                 if (attached)
7976                         return 0;
7977
7978                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7979                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7980
7981                         ret = -EINVAL;
7982                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
7983                                 goto err_sqpoll;
7984                         sqd->sq_cpu = cpu;
7985                 } else {
7986                         sqd->sq_cpu = -1;
7987                 }
7988
7989                 sqd->task_pid = current->pid;
7990                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7991                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7992                 if (IS_ERR(tsk)) {
7993                         ret = PTR_ERR(tsk);
7994                         goto err_sqpoll;
7995                 }
7996
7997                 sqd->thread = tsk;
7998                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7999                 wake_up_new_task(tsk);
8000                 if (ret)
8001                         goto err;
8002         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8003                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8004                 ret = -EINVAL;
8005                 goto err;
8006         }
8007
8008         return 0;
8009 err_sqpoll:
8010         complete(&ctx->sq_data->exited);
8011 err:
8012         io_sq_thread_finish(ctx);
8013         return ret;
8014 }
8015
8016 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8017                                       unsigned long nr_pages)
8018 {
8019         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8020 }
8021
8022 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8023                                    unsigned long nr_pages)
8024 {
8025         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8026
8027         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8028         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8029
8030         do {
8031                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8032                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8033                 if (new_pages > page_limit)
8034                         return -ENOMEM;
8035         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8036                                         new_pages) != cur_pages);
8037
8038         return 0;
8039 }
8040
8041 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8042 {
8043         if (ctx->user)
8044                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8045
8046         if (ctx->mm_account)
8047                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8048 }
8049
8050 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8051 {
8052         int ret;
8053
8054         if (ctx->user) {
8055                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8056                 if (ret)
8057                         return ret;
8058         }
8059
8060         if (ctx->mm_account)
8061                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8062
8063         return 0;
8064 }
8065
8066 static void io_mem_free(void *ptr)
8067 {
8068         struct page *page;
8069
8070         if (!ptr)
8071                 return;
8072
8073         page = virt_to_head_page(ptr);
8074         if (put_page_testzero(page))
8075                 free_compound_page(page);
8076 }
8077
8078 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8079 {
8080         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8081                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8082
8083         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8084 }
8085
8086 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8087                                 size_t *sq_offset)
8088 {
8089         struct io_rings *rings;
8090         size_t off, sq_array_size;
8091
8092         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8093         if (off == SIZE_MAX)
8094                 return SIZE_MAX;
8095
8096 #ifdef CONFIG_SMP
8097         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8098         if (off == 0)
8099                 return SIZE_MAX;
8100 #endif
8101
8102         if (sq_offset)
8103                 *sq_offset = off;
8104
8105         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8106         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8107                 return SIZE_MAX;
8108
8109         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8110                 return SIZE_MAX;
8111
8112         return off;
8113 }
8114
8115 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8116 {
8117         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8118         unsigned int i;
8119
8120         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8121                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8122                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8123                 if (imu->acct_pages)
8124                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8125                 kvfree(imu);
8126         }
8127         *slot = NULL;
8128 }
8129
8130 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8131 {
8132         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8133         prsrc->buf = NULL;
8134 }
8135
8136 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8137 {
8138         unsigned int i;
8139
8140         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8141                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8142         kfree(ctx->user_bufs);
8143         kfree(ctx->buf_data);
8144         ctx->user_bufs = NULL;
8145         ctx->buf_data = NULL;
8146         ctx->nr_user_bufs = 0;
8147 }
8148
8149 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8150 {
8151         int ret;
8152
8153         if (!ctx->buf_data)
8154                 return -ENXIO;
8155
8156         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8157         if (!ret)
8158                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8159         return ret;
8160 }
8161
8162 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8163                        void __user *arg, unsigned index)
8164 {
8165         struct iovec __user *src;
8166
8167 #ifdef CONFIG_COMPAT
8168         if (ctx->compat) {
8169                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8170                 struct compat_iovec ciov;
8171
8172                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8173                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8174                         return -EFAULT;
8175
8176                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8177                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8178                 return 0;
8179         }
8180 #endif
8181         src = (struct iovec __user *) arg;
8182         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8183                 return -EFAULT;
8184         return 0;
8185 }
8186
8187 /*
8188  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8189  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8190  * match that one.
8191  *
8192  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8193  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8194  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8195  */
8196 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8197                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8198 {
8199         int i, j;
8200
8201         /* check current page array */
8202         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8203                 if (!PageCompound(pages[i]))
8204                         continue;
8205                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8206                         return true;
8207         }
8208
8209         /* check previously registered pages */
8210         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8211                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8212
8213                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8214                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8215                                 continue;
8216                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8217                                 return true;
8218                 }
8219         }
8220
8221         return false;
8222 }
8223
8224 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8225                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8226                                  struct page **last_hpage)
8227 {
8228         int i, ret;
8229
8230         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8231                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8232                         imu->acct_pages++;
8233                 } else {
8234                         struct page *hpage;
8235
8236                         hpage = compound_head(pages[i]);
8237                         if (hpage == *last_hpage)
8238                                 continue;
8239                         *last_hpage = hpage;
8240                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8241                                 continue;
8242                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8243                 }
8244         }
8245
8246         if (!imu->acct_pages)
8247                 return 0;
8248
8249         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8250         if (ret)
8251                 imu->acct_pages = 0;
8252         return ret;
8253 }
8254
8255 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8256                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8257                                   struct page **last_hpage)
8258 {
8259         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8260         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8261         struct page **pages = NULL;
8262         unsigned long off, start, end, ubuf;
8263         size_t size;
8264         int ret, pret, nr_pages, i;
8265
8266         if (!iov->iov_base) {
8267                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8268                 return 0;
8269         }
8270
8271         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8272         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8273         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8274         nr_pages = end - start;
8275
8276         *pimu = NULL;
8277         ret = -ENOMEM;
8278
8279         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8280         if (!pages)
8281                 goto done;
8282
8283         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8284                               GFP_KERNEL);
8285         if (!vmas)
8286                 goto done;
8287
8288         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8289         if (!imu)
8290                 goto done;
8291
8292         ret = 0;
8293         mmap_read_lock(current->mm);
8294         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8295                               pages, vmas);
8296         if (pret == nr_pages) {
8297                 /* don't support file backed memory */
8298                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8299                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8300
8301                         if (vma->vm_file &&
8302                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8303                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8304                                 break;
8305                         }
8306                 }
8307         } else {
8308                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8309         }
8310         mmap_read_unlock(current->mm);
8311         if (ret) {
8312                 /*
8313                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8314                  * release any pages we did get
8315                  */
8316                 if (pret > 0)
8317                         unpin_user_pages(pages, pret);
8318                 goto done;
8319         }
8320
8321         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8322         if (ret) {
8323                 unpin_user_pages(pages, pret);
8324                 goto done;
8325         }
8326
8327         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8328         size = iov->iov_len;
8329         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8330                 size_t vec_len;
8331
8332                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8333                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8334                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8335                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8336                 off = 0;
8337                 size -= vec_len;
8338         }
8339         /* store original address for later verification */
8340         imu->ubuf = ubuf;
8341         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8342         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8343         *pimu = imu;
8344         ret = 0;
8345 done:
8346         if (ret)
8347                 kvfree(imu);
8348         kvfree(pages);
8349         kvfree(vmas);
8350         return ret;
8351 }
8352
8353 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8354 {
8355         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8356         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8357 }
8358
8359 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8360 {
8361         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8362
8363         /*
8364          * Don't impose further limits on the size and buffer
8365          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8366          * submitted if they are wrong.
8367          */
8368         if (!iov->iov_base)
8369                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8370         if (!iov->iov_len)
8371                 return -EFAULT;
8372
8373         /* arbitrary limit, but we need something */
8374         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8375                 return -EFAULT;
8376
8377         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8378                 return -EOVERFLOW;
8379
8380         return 0;
8381 }
8382
8383 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8384                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8385 {
8386         struct page *last_hpage = NULL;
8387         struct io_rsrc_data *data;
8388         int i, ret;
8389         struct iovec iov;
8390
8391         if (ctx->user_bufs)
8392                 return -EBUSY;
8393         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8394                 return -EINVAL;
8395         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8396         if (ret)
8397                 return ret;
8398         data = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, nr_args);
8399         if (!data)
8400                 return -ENOMEM;
8401         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8402         if (ret) {
8403                 kfree(data);
8404                 return ret;
8405         }
8406
8407         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8408                 u64 tag = 0;
8409
8410                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[i], sizeof(tag))) {
8411                         ret = -EFAULT;
8412                         break;
8413                 }
8414                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8415                 if (ret)
8416                         break;
8417                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8418                 if (ret)
8419                         break;
8420                 if (!iov.iov_base && tag)
8421                         return -EINVAL;
8422
8423                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8424                                              &last_hpage);
8425                 if (ret)
8426                         break;
8427                 data->tags[i] = tag;
8428         }
8429
8430         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8431
8432         ctx->buf_data = data;
8433         if (ret)
8434                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8435         else
8436                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8437         return ret;
8438 }
8439
8440 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8441                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8442                                    unsigned int nr_args)
8443 {
8444         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8445         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8446         struct page *last_hpage = NULL;
8447         bool needs_switch = false;
8448         __u32 done;
8449         int i, err;
8450
8451         if (!ctx->buf_data)
8452                 return -ENXIO;
8453         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8454                 return -EINVAL;
8455
8456         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8457                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8458                 int offset = up->offset + done;
8459                 u64 tag = 0;
8460
8461                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8462                 if (err)
8463                         break;
8464                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8465                         err = -EFAULT;
8466                         break;
8467                 }
8468                 err = io_buffer_validate(&iov);
8469                 if (err)
8470                         break;
8471                 if (!iov.iov_base && tag)
8472                         return -EINVAL;
8473                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8474                 if (err)
8475                         break;
8476
8477                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8478                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8479                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8480                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8481                         if (unlikely(err)) {
8482                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8483                                 break;
8484                         }
8485                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8486                         needs_switch = true;
8487                 }
8488
8489                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8490                 ctx->buf_data->tags[offset] = tag;
8491         }
8492
8493         if (needs_switch)
8494                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8495         return done ? done : err;
8496 }
8497
8498 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8499 {
8500         __s32 __user *fds = arg;
8501         int fd;
8502
8503         if (ctx->cq_ev_fd)
8504                 return -EBUSY;
8505
8506         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8507                 return -EFAULT;
8508
8509         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8510         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8511                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8512                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8513                 return ret;
8514         }
8515
8516         return 0;
8517 }
8518
8519 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8520 {
8521         if (ctx->cq_ev_fd) {
8522                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8523                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8524                 return 0;
8525         }
8526
8527         return -ENXIO;
8528 }
8529
8530 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8531 {
8532         struct io_buffer *buf;
8533         unsigned long index;
8534
8535         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8536                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8537 }
8538
8539 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8540 {
8541         struct io_kiocb *req, *nxt;
8542
8543         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8544                 if (tsk && req->task != tsk)
8545                         continue;
8546                 list_del(&req->compl.list);
8547                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8548         }
8549 }
8550
8551 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8552 {
8553         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8554         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8555
8556         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8557
8558         if (submit_state->free_reqs) {
8559                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8560                                      submit_state->reqs);
8561                 submit_state->free_reqs = 0;
8562         }
8563
8564         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8565         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8566         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8567 }
8568
8569 static bool io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8570 {
8571         if (!data)
8572                 return false;
8573         if (!atomic_dec_and_test(&data->refs))
8574                 wait_for_completion(&data->done);
8575         return true;
8576 }
8577
8578 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8579 {
8580         io_sq_thread_finish(ctx);
8581
8582         if (ctx->mm_account) {
8583                 mmdrop(ctx->mm_account);
8584                 ctx->mm_account = NULL;
8585         }
8586
8587         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8588         if (io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data))
8589                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8590         if (io_wait_rsrc_data(ctx->file_data))
8591                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8592         if (ctx->rings)
8593                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8594         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8595         io_eventfd_unregister(ctx);
8596         io_destroy_buffers(ctx);
8597         if (ctx->sq_creds)
8598                 put_cred(ctx->sq_creds);
8599
8600         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8601         if (ctx->rsrc_node)
8602                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8603         if (ctx->rsrc_backup_node)
8604                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8605         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8606
8607         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8608         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8609
8610 #if defined(CONFIG_UNIX)
8611         if (ctx->ring_sock) {
8612                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8613                 sock_release(ctx->ring_sock);
8614         }
8615 #endif
8616
8617         io_mem_free(ctx->rings);
8618         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8619
8620         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8621         free_uid(ctx->user);
8622         io_req_caches_free(ctx);
8623         if (ctx->hash_map)
8624                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8625         kfree(ctx->cancel_hash);
8626         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8627         kfree(ctx);
8628 }
8629
8630 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8631 {
8632         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8633         __poll_t mask = 0;
8634
8635         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8636         /*
8637          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8638          * io_commit_cqring
8639          */
8640         smp_rmb();
8641         if (!io_sqring_full(ctx))
8642                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8643
8644         /*
8645          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8646          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8647          *      CPU0                    CPU1
8648          *      ----                    ----
8649          * lock(&ctx->uring_lock);
8650          *                              lock(&ep->mtx);
8651          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8652          * lock(&ep->mtx);
8653          *
8654          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8655          * pushs them to do the flush.
8656          */
8657         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8658                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8659
8660         return mask;
8661 }
8662
8663 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8664 {
8665         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8666
8667         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8668 }
8669
8670 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8671 {
8672         const struct cred *creds;
8673
8674         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8675         if (creds) {
8676                 put_cred(creds);
8677                 return 0;
8678         }
8679
8680         return -EINVAL;
8681 }
8682
8683 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8684 {
8685         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8686 }
8687
8688 struct io_tctx_exit {
8689         struct callback_head            task_work;
8690         struct completion               completion;
8691         struct io_ring_ctx              *ctx;
8692 };
8693
8694 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8695 {
8696         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8697         struct io_tctx_exit *work;
8698
8699         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8700         /*
8701          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8702          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8703          */
8704         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8705                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8706         complete(&work->completion);
8707 }
8708
8709 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8710 {
8711         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8712
8713         return req->ctx == data;
8714 }
8715
8716 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8717 {
8718         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8719         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8720         struct io_tctx_exit exit;
8721         struct io_tctx_node *node;
8722         int ret;
8723
8724         /*
8725          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8726          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8727          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8728          * as nobody else will be looking for them.
8729          */
8730         do {
8731                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8732                 if (ctx->sq_data) {
8733                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8734                         struct task_struct *tsk;
8735
8736                         io_sq_thread_park(sqd);
8737                         tsk = sqd->thread;
8738                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8739                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8740                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8741                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8742                 }
8743
8744                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8745         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8746
8747         init_completion(&exit.completion);
8748         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8749         exit.ctx = ctx;
8750         /*
8751          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8752          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8753          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Apart from other work,
8754          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8755          */
8756         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8757         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8758                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8759
8760                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8761                                         ctx_node);
8762                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8763                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8764                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8765                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8766                         continue;
8767                 wake_up_process(node->task);
8768
8769                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8770                 wait_for_completion(&exit.completion);
8771                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8772         }
8773         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8774         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8775         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8776
8777         io_ring_ctx_free(ctx);
8778 }
8779
8780 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8781 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8782                              struct files_struct *files)
8783 {
8784         struct io_kiocb *req, *tmp;
8785         int canceled = 0;
8786
8787         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8788         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8789                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8790                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8791                         canceled++;
8792                 }
8793         }
8794         if (canceled != 0)
8795                 io_commit_cqring(ctx);
8796         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8797         if (canceled != 0)
8798                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8799         return canceled != 0;
8800 }
8801
8802 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8803 {
8804         unsigned long index;
8805         struct creds *creds;
8806
8807         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8808         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8809         if (ctx->rings)
8810                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8811         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8812                 io_unregister_personality(ctx, index);
8813         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8814
8815         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8816         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8817
8818         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8819         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8820
8821         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8822         /*
8823          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8824          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8825          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8826          * over using system_wq.
8827          */
8828         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8829 }
8830
8831 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8832 {
8833         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8834
8835         file->private_data = NULL;
8836         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8837         return 0;
8838 }
8839
8840 struct io_task_cancel {
8841         struct task_struct *task;
8842         struct files_struct *files;
8843 };
8844
8845 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8846 {
8847         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8848         struct io_task_cancel *cancel = data;
8849         bool ret;
8850
8851         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8852                 unsigned long flags;
8853                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8854
8855                 /* protect against races with linked timeouts */
8856                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8857                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8858                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8859         } else {
8860                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8861         }
8862         return ret;
8863 }
8864
8865 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8866                                   struct task_struct *task,
8867                                   struct files_struct *files)
8868 {
8869         struct io_defer_entry *de;
8870         LIST_HEAD(list);
8871
8872         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8873         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8874                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8875                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8876                         break;
8877                 }
8878         }
8879         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8880         if (list_empty(&list))
8881                 return false;
8882
8883         while (!list_empty(&list)) {
8884                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8885                 list_del_init(&de->list);
8886                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8887                 kfree(de);
8888         }
8889         return true;
8890 }
8891
8892 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8893 {
8894         struct io_tctx_node *node;
8895         enum io_wq_cancel cret;
8896         bool ret = false;
8897
8898         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8899         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8900                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8901
8902                 /*
8903                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8904                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8905                  */
8906                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8907                         continue;
8908                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8909                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8910         }
8911         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8912
8913         return ret;
8914 }
8915
8916 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8917                                          struct task_struct *task,
8918                                          struct files_struct *files)
8919 {
8920         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8921         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8922
8923         while (1) {
8924                 enum io_wq_cancel cret;
8925                 bool ret = false;
8926
8927                 if (!task) {
8928                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8929                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8930                         /*
8931                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8932                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8933                          */
8934                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8935                                                &cancel, true);
8936                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8937                 }
8938
8939                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8940                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8941                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8942                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8943                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8944                                 ret = true;
8945                         }
8946                 }
8947
8948                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8949                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8950                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8951                 ret |= io_run_task_work();
8952                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8953                 if (!ret)
8954                         break;
8955                 cond_resched();
8956         }
8957 }
8958
8959 static int __io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8960 {
8961         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8962         struct io_tctx_node *node;
8963         int ret;
8964
8965         if (unlikely(!tctx)) {
8966                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8967                 if (unlikely(ret))
8968                         return ret;
8969                 tctx = current->io_uring;
8970         }
8971         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
8972                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8973                 if (!node)
8974                         return -ENOMEM;
8975                 node->ctx = ctx;
8976                 node->task = current;
8977
8978                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8979                                         node, GFP_KERNEL));
8980                 if (ret) {
8981                         kfree(node);
8982                         return ret;
8983                 }
8984
8985                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8986                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8987                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8988         }
8989         tctx->last = ctx;
8990         return 0;
8991 }
8992
8993 /*
8994  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8995  */
8996 static inline int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8997 {
8998         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8999
9000         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9001                 return 0;
9002         return __io_uring_add_task_file(ctx);
9003 }
9004
9005 /*
9006  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9007  */
9008 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
9009 {
9010         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9011         struct io_tctx_node *node;
9012
9013         if (!tctx)
9014                 return;
9015         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9016         if (!node)
9017                 return;
9018
9019         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9020         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9021
9022         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9023         list_del(&node->ctx_node);
9024         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9025
9026         if (tctx->last == node->ctx)
9027                 tctx->last = NULL;
9028         kfree(node);
9029 }
9030
9031 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9032 {
9033         struct io_tctx_node *node;
9034         unsigned long index;
9035
9036         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9037                 io_uring_del_task_file(index);
9038         if (tctx->io_wq) {
9039                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
9040                 tctx->io_wq = NULL;
9041         }
9042 }
9043
9044 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9045 {
9046         if (tracked)
9047                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9048         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9049 }
9050
9051 static void io_uring_try_cancel(struct files_struct *files)
9052 {
9053         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9054         struct io_tctx_node *node;
9055         unsigned long index;
9056
9057         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9058                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
9059
9060                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9061                 if (!ctx->sq_data)
9062                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, files);
9063         }
9064 }
9065
9066 /* should only be called by SQPOLL task */
9067 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_sq_data *sqd)
9068 {
9069         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9070         struct io_ring_ctx *ctx;
9071         s64 inflight;
9072         DEFINE_WAIT(wait);
9073
9074         if (!current->io_uring)
9075                 return;
9076         WARN_ON_ONCE(!sqd || sqd->thread != current);
9077
9078         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9079         do {
9080                 /* read completions before cancelations */
9081                 inflight = tctx_inflight(tctx, false);
9082                 if (!inflight)
9083                         break;
9084                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9085                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
9086
9087                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9088                 /*
9089                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9090                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9091                  * prepare_to_wait().
9092                  */
9093                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, false))
9094                         schedule();
9095                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9096         } while (1);
9097         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9098 }
9099
9100 /*
9101  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9102  * requests.
9103  */
9104 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9105 {
9106         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9107         DEFINE_WAIT(wait);
9108         s64 inflight;
9109
9110         /* make sure overflow events are dropped */
9111         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9112         do {
9113                 /* read completions before cancelations */
9114                 inflight = tctx_inflight(tctx, !!files);
9115                 if (!inflight)
9116                         break;
9117                 io_uring_try_cancel(files);
9118                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9119
9120                 /*
9121                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9122                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9123                  * prepare_to_wait().
9124                  */
9125                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !!files))
9126                         schedule();
9127                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9128         } while (1);
9129         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9130
9131         io_uring_clean_tctx(tctx);
9132         if (!files) {
9133                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9134                 __io_uring_free(current);
9135         }
9136 }
9137
9138 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9139                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9140 {
9141         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9142         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9143         struct page *page;
9144         void *ptr;
9145
9146         switch (offset) {
9147         case IORING_OFF_SQ_RING:
9148         case IORING_OFF_CQ_RING:
9149                 ptr = ctx->rings;
9150                 break;
9151         case IORING_OFF_SQES:
9152                 ptr = ctx->sq_sqes;
9153                 break;
9154         default:
9155                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9156         }
9157
9158         page = virt_to_head_page(ptr);
9159         if (sz > page_size(page))
9160                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9161
9162         return ptr;
9163 }
9164
9165 #ifdef CONFIG_MMU
9166
9167 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9168 {
9169         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9170         unsigned long pfn;
9171         void *ptr;
9172
9173         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9174         if (IS_ERR(ptr))
9175                 return PTR_ERR(ptr);
9176
9177         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9178         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9179 }
9180
9181 #else /* !CONFIG_MMU */
9182
9183 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9184 {
9185         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9186 }
9187
9188 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9189 {
9190         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9191 }
9192
9193 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9194         unsigned long addr, unsigned long len,
9195         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9196 {
9197         void *ptr;
9198
9199         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9200         if (IS_ERR(ptr))
9201                 return PTR_ERR(ptr);
9202
9203         return (unsigned long) ptr;
9204 }
9205
9206 #endif /* !CONFIG_MMU */
9207
9208 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9209 {
9210         DEFINE_WAIT(wait);
9211
9212         do {
9213                 if (!io_sqring_full(ctx))
9214                         break;
9215                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9216
9217                 if (!io_sqring_full(ctx))
9218                         break;
9219                 schedule();
9220         } while (!signal_pending(current));
9221
9222         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9223         return 0;
9224 }
9225
9226 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9227                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9228                           const sigset_t __user **sig)
9229 {
9230         struct io_uring_getevents_arg arg;
9231
9232         /*
9233          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9234          * is just a pointer to the sigset_t.
9235          */
9236         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9237                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9238                 *ts = NULL;
9239                 return 0;
9240         }
9241
9242         /*
9243          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9244          * timespec and sigset_t pointers if good.
9245          */
9246         if (*argsz != sizeof(arg))
9247                 return -EINVAL;
9248         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9249                 return -EFAULT;
9250         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9251         *argsz = arg.sigmask_sz;
9252         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9253         return 0;
9254 }
9255
9256 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9257                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9258                 size_t, argsz)
9259 {
9260         struct io_ring_ctx *ctx;
9261         int submitted = 0;
9262         struct fd f;
9263         long ret;
9264
9265         io_run_task_work();
9266
9267         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9268                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9269                 return -EINVAL;
9270
9271         f = fdget(fd);
9272         if (unlikely(!f.file))
9273                 return -EBADF;
9274
9275         ret = -EOPNOTSUPP;
9276         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9277                 goto out_fput;
9278
9279         ret = -ENXIO;
9280         ctx = f.file->private_data;
9281         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9282                 goto out_fput;
9283
9284         ret = -EBADFD;
9285         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9286                 goto out;
9287
9288         /*
9289          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9290          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9291          * we were asked to.
9292          */
9293         ret = 0;
9294         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9295                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9296
9297                 ret = -EOWNERDEAD;
9298                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9299                         goto out;
9300                 }
9301                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9302                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9303                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9304                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9305                         if (ret)
9306                                 goto out;
9307                 }
9308                 submitted = to_submit;
9309         } else if (to_submit) {
9310                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9311                 if (unlikely(ret))
9312                         goto out;
9313                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9314                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9315                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9316
9317                 if (submitted != to_submit)
9318                         goto out;
9319         }
9320         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9321                 const sigset_t __user *sig;
9322                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9323
9324                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9325                 if (unlikely(ret))
9326                         goto out;
9327
9328                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9329
9330                 /*
9331                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9332                  * space applications don't need to do io completion events
9333                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9334                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9335                  */
9336                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9337                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9338                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9339                 } else {
9340                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9341                 }
9342         }
9343
9344 out:
9345         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9346 out_fput:
9347         fdput(f);
9348         return submitted ? submitted : ret;
9349 }
9350
9351 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9352 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9353                 const struct cred *cred)
9354 {
9355         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9356         struct group_info *gi;
9357         kernel_cap_t cap;
9358         unsigned __capi;
9359         int g;
9360
9361         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9362         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9363         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9364         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9365         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9366         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9367         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9368         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9369         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9370         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9371         gi = cred->group_info;
9372         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9373                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9374                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9375         }
9376         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9377         cap = cred->cap_effective;
9378         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9379                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9380         seq_putc(m, '\n');
9381         return 0;
9382 }
9383
9384 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9385 {
9386         struct io_sq_data *sq = NULL;
9387         bool has_lock;
9388         int i;
9389
9390         /*
9391          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9392          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9393          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9394          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9395          */
9396         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9397
9398         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9399                 sq = ctx->sq_data;
9400                 if (!sq->thread)
9401                         sq = NULL;
9402         }
9403
9404         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9405         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9406         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9407         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9408                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9409
9410                 if (f)
9411                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9412                 else
9413                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9414         }
9415         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9416         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9417                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9418                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9419
9420                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9421         }
9422         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9423                 unsigned long index;
9424                 const struct cred *cred;
9425
9426                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9427                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9428                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9429         }
9430         seq_printf(m, "PollList:\n");
9431         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9432         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9433                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9434                 struct io_kiocb *req;
9435
9436                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9437                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9438                                         req->task->task_works != NULL);
9439         }
9440         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9441         if (has_lock)
9442                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9443 }
9444
9445 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9446 {
9447         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9448
9449         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9450                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9451                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9452         }
9453 }
9454 #endif
9455
9456 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9457         .release        = io_uring_release,
9458         .mmap           = io_uring_mmap,
9459 #ifndef CONFIG_MMU
9460         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9461         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9462 #endif
9463         .poll           = io_uring_poll,
9464         .fasync         = io_uring_fasync,
9465 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9466         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9467 #endif
9468 };
9469
9470 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9471                                   struct io_uring_params *p)
9472 {
9473         struct io_rings *rings;
9474         size_t size, sq_array_offset;
9475
9476         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9477         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9478         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9479
9480         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9481         if (size == SIZE_MAX)
9482                 return -EOVERFLOW;
9483
9484         rings = io_mem_alloc(size);
9485         if (!rings)
9486                 return -ENOMEM;
9487
9488         ctx->rings = rings;
9489         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9490         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9491         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9492         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9493         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9494         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9495         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9496
9497         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9498         if (size == SIZE_MAX) {
9499                 io_mem_free(ctx->rings);
9500                 ctx->rings = NULL;
9501                 return -EOVERFLOW;
9502         }
9503
9504         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9505         if (!ctx->sq_sqes) {
9506                 io_mem_free(ctx->rings);
9507                 ctx->rings = NULL;
9508                 return -ENOMEM;
9509         }
9510
9511         return 0;
9512 }
9513
9514 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9515 {
9516         int ret, fd;
9517
9518         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9519         if (fd < 0)
9520                 return fd;
9521
9522         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9523         if (ret) {
9524                 put_unused_fd(fd);
9525                 return ret;
9526         }
9527         fd_install(fd, file);
9528         return fd;
9529 }
9530
9531 /*
9532  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9533  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9534  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9535  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9536  */
9537 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9538 {
9539         struct file *file;
9540 #if defined(CONFIG_UNIX)
9541         int ret;
9542
9543         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9544                                 &ctx->ring_sock);
9545         if (ret)
9546                 return ERR_PTR(ret);
9547 #endif
9548
9549         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9550                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9551 #if defined(CONFIG_UNIX)
9552         if (IS_ERR(file)) {
9553                 sock_release(ctx->ring_sock);
9554                 ctx->ring_sock = NULL;
9555         } else {
9556                 ctx->ring_sock->file = file;
9557         }
9558 #endif
9559         return file;
9560 }
9561
9562 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9563                            struct io_uring_params __user *params)
9564 {
9565         struct io_ring_ctx *ctx;
9566         struct file *file;
9567         int ret;
9568
9569         if (!entries)
9570                 return -EINVAL;
9571         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9572                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9573                         return -EINVAL;
9574                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9575         }
9576
9577         /*
9578          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9579          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9580          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9581          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9582          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9583          * of CQ ring entries manually.
9584          */
9585         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9586         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9587                 /*
9588                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9589                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9590                  * any cq vs sq ring sizing.
9591                  */
9592                 if (!p->cq_entries)
9593                         return -EINVAL;
9594                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9595                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9596                                 return -EINVAL;
9597                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9598                 }
9599                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9600                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9601                         return -EINVAL;
9602         } else {
9603                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9604         }
9605
9606         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9607         if (!ctx)
9608                 return -ENOMEM;
9609         ctx->compat = in_compat_syscall();
9610         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9611                 ctx->user = get_uid(current_user());
9612
9613         /*
9614          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9615          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9616          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9617          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9618          */
9619         mmgrab(current->mm);
9620         ctx->mm_account = current->mm;
9621
9622         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9623         if (ret)
9624                 goto err;
9625
9626         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9627         if (ret)
9628                 goto err;
9629         /* always set a rsrc node */
9630         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9631         if (ret)
9632                 goto err;
9633         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9634
9635         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9636         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9637         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9638         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9639         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9640         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9641         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9642         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9643
9644         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9645         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9646         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9647         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9648         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9649         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9650         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9651         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9652
9653         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9654                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9655                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9656                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9657                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9658
9659         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9660                 ret = -EFAULT;
9661                 goto err;
9662         }
9663
9664         file = io_uring_get_file(ctx);
9665         if (IS_ERR(file)) {
9666                 ret = PTR_ERR(file);
9667                 goto err;
9668         }
9669
9670         /*
9671          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9672          * having closed it before we finish setup
9673          */
9674         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9675         if (ret < 0) {
9676                 /* fput will clean it up */
9677                 fput(file);
9678                 return ret;
9679         }
9680
9681         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9682         return ret;
9683 err:
9684         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9685         return ret;
9686 }
9687
9688 /*
9689  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9690  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9691  * params structure passed in.
9692  */
9693 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9694 {
9695         struct io_uring_params p;
9696         int i;
9697
9698         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9699                 return -EFAULT;
9700         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9701                 if (p.resv[i])
9702                         return -EINVAL;
9703         }
9704
9705         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9706                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9707                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9708                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9709                 return -EINVAL;
9710
9711         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9712 }
9713
9714 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9715                 struct io_uring_params __user *, params)
9716 {
9717         return io_uring_setup(entries, params);
9718 }
9719
9720 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9721 {
9722         struct io_uring_probe *p;
9723         size_t size;
9724         int i, ret;
9725
9726         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9727         if (size == SIZE_MAX)
9728                 return -EOVERFLOW;
9729         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9730         if (!p)
9731                 return -ENOMEM;
9732
9733         ret = -EFAULT;
9734         if (copy_from_user(p, arg, size))
9735                 goto out;
9736         ret = -EINVAL;
9737         if (memchr_inv(p, 0, size))
9738                 goto out;
9739
9740         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9741         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9742                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9743
9744         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9745                 p->ops[i].op = i;
9746                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9747                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9748         }
9749         p->ops_len = i;
9750
9751         ret = 0;
9752         if (copy_to_user(arg, p, size))
9753                 ret = -EFAULT;
9754 out:
9755         kfree(p);
9756         return ret;
9757 }
9758
9759 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9760 {
9761         const struct cred *creds;
9762         u32 id;
9763         int ret;
9764
9765         creds = get_current_cred();
9766
9767         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9768                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9769         if (!ret)
9770                 return id;
9771         put_cred(creds);
9772         return ret;
9773 }
9774
9775 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9776                                     unsigned int nr_args)
9777 {
9778         struct io_uring_restriction *res;
9779         size_t size;
9780         int i, ret;
9781
9782         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9783         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9784                 return -EBADFD;
9785
9786         /* We allow only a single restrictions registration */
9787         if (ctx->restrictions.registered)
9788                 return -EBUSY;
9789
9790         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9791                 return -EINVAL;
9792
9793         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9794         if (size == SIZE_MAX)
9795                 return -EOVERFLOW;
9796
9797         res = memdup_user(arg, size);
9798         if (IS_ERR(res))
9799                 return PTR_ERR(res);
9800
9801         ret = 0;
9802
9803         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9804                 switch (res[i].opcode) {
9805                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9806                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9807                                 ret = -EINVAL;
9808                                 goto out;
9809                         }
9810
9811                         __set_bit(res[i].register_op,
9812                                   ctx->restrictions.register_op);
9813                         break;
9814                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9815                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9816                                 ret = -EINVAL;
9817                                 goto out;
9818                         }
9819
9820                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9821                         break;
9822                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9823                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9824                         break;
9825                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9826                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9827                         break;
9828                 default:
9829                         ret = -EINVAL;
9830                         goto out;
9831                 }
9832         }
9833
9834 out:
9835         /* Reset all restrictions if an error happened */
9836         if (ret != 0)
9837                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9838         else
9839                 ctx->restrictions.registered = true;
9840
9841         kfree(res);
9842         return ret;
9843 }
9844
9845 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9846 {
9847         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9848                 return -EBADFD;
9849
9850         if (ctx->restrictions.registered)
9851                 ctx->restricted = 1;
9852
9853         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9854         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9855                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9856         return 0;
9857 }
9858
9859 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9860                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9861                                      unsigned nr_args)
9862 {
9863         __u32 tmp;
9864         int err;
9865
9866         if (up->resv)
9867                 return -EINVAL;
9868         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9869                 return -EOVERFLOW;
9870         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9871         if (err)
9872                 return err;
9873
9874         switch (type) {
9875         case IORING_RSRC_FILE:
9876                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9877         case IORING_RSRC_BUFFER:
9878                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9879         }
9880         return -EINVAL;
9881 }
9882
9883 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9884                                     unsigned nr_args)
9885 {
9886         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9887
9888         if (!nr_args)
9889                 return -EINVAL;
9890         memset(&up, 0, sizeof(up));
9891         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9892                 return -EFAULT;
9893         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9894 }
9895
9896 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9897                                    unsigned size)
9898 {
9899         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9900
9901         if (size != sizeof(up))
9902                 return -EINVAL;
9903         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9904                 return -EFAULT;
9905         if (!up.nr)
9906                 return -EINVAL;
9907         return __io_register_rsrc_update(ctx, up.type, &up, up.nr);
9908 }
9909
9910 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9911                             unsigned int size)
9912 {
9913         struct io_uring_rsrc_register rr;
9914
9915         /* keep it extendible */
9916         if (size != sizeof(rr))
9917                 return -EINVAL;
9918
9919         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
9920         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
9921                 return -EFAULT;
9922         if (!rr.nr)
9923                 return -EINVAL;
9924
9925         switch (rr.type) {
9926         case IORING_RSRC_FILE:
9927                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9928                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9929         case IORING_RSRC_BUFFER:
9930                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9931                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9932         }
9933         return -EINVAL;
9934 }
9935
9936 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9937 {
9938         switch (op) {
9939         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9940         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9941         case IORING_REGISTER_FILES:
9942         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9943         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9944         case IORING_REGISTER_PROBE:
9945         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9946         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9947         case IORING_REGISTER_RSRC:
9948         case IORING_REGISTER_RSRC_UPDATE:
9949                 return false;
9950         default:
9951                 return true;
9952         }
9953 }
9954
9955 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9956                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9957         __releases(ctx->uring_lock)
9958         __acquires(ctx->uring_lock)
9959 {
9960         int ret;
9961
9962         /*
9963          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9964          * someone else killed the ctx or is already going through
9965          * io_uring_register().
9966          */
9967         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9968                 return -ENXIO;
9969
9970         if (ctx->restricted) {
9971                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
9972                         return -EINVAL;
9973                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
9974                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
9975                         return -EACCES;
9976         }
9977
9978         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9979                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9980
9981                 /*
9982                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9983                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9984                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9985                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9986                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9987                  * after we've killed the percpu ref.
9988                  */
9989                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9990                 do {
9991                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9992                         if (!ret)
9993                                 break;
9994                         ret = io_run_task_work_sig();
9995                         if (ret < 0)
9996                                 break;
9997                 } while (1);
9998                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9999
10000                 if (ret) {
10001                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10002                         return ret;
10003                 }
10004         }
10005
10006         switch (opcode) {
10007         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10008                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10009                 break;
10010         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10011                 ret = -EINVAL;
10012                 if (arg || nr_args)
10013                         break;
10014                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10015                 break;
10016         case IORING_REGISTER_FILES:
10017                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10018                 break;
10019         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10020                 ret = -EINVAL;
10021                 if (arg || nr_args)
10022                         break;
10023                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10024                 break;
10025         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10026                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10027                 break;
10028         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10029         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10030                 ret = -EINVAL;
10031                 if (nr_args != 1)
10032                         break;
10033                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10034                 if (ret)
10035                         break;
10036                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10037                         ctx->eventfd_async = 1;
10038                 else
10039                         ctx->eventfd_async = 0;
10040                 break;
10041         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10042                 ret = -EINVAL;
10043                 if (arg || nr_args)
10044                         break;
10045                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10046                 break;
10047         case IORING_REGISTER_PROBE:
10048                 ret = -EINVAL;
10049                 if (!arg || nr_args > 256)
10050                         break;
10051                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10052                 break;
10053         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10054                 ret = -EINVAL;
10055                 if (arg || nr_args)
10056                         break;
10057                 ret = io_register_personality(ctx);
10058                 break;
10059         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10060                 ret = -EINVAL;
10061                 if (arg)
10062                         break;
10063                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10064                 break;
10065         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10066                 ret = -EINVAL;
10067                 if (arg || nr_args)
10068                         break;
10069                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10070                 break;
10071         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10072                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10073                 break;
10074         case IORING_REGISTER_RSRC:
10075                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args);
10076                 break;
10077         case IORING_REGISTER_RSRC_UPDATE:
10078                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args);
10079                 break;
10080         default:
10081                 ret = -EINVAL;
10082                 break;
10083         }
10084
10085         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10086                 /* bring the ctx back to life */
10087                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10088                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10089         }
10090         return ret;
10091 }
10092
10093 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10094                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10095 {
10096         struct io_ring_ctx *ctx;
10097         long ret = -EBADF;
10098         struct fd f;
10099
10100         f = fdget(fd);
10101         if (!f.file)
10102                 return -EBADF;
10103
10104         ret = -EOPNOTSUPP;
10105         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10106                 goto out_fput;
10107
10108         ctx = f.file->private_data;
10109
10110         io_run_task_work();
10111
10112         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10113         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10114         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10115         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10116                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10117 out_fput:
10118         fdput(f);
10119         return ret;
10120 }
10121
10122 static int __init io_uring_init(void)
10123 {
10124 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10125         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10126         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10127 } while (0)
10128
10129 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10130         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10131         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10132         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10133         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10134         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10135         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10136         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10137         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10138         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10139         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10140         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10141         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10142         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10143         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10144         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10145         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10146         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10147         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10148         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10149         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10150         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10151         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10152         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10153         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10154         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10155         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10156         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10157         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10158         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10159         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10160
10161         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10162                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10163         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10164                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10165         /* should fit into one byte */
10166         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10167
10168         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10169         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10170         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10171                                 SLAB_ACCOUNT);
10172         return 0;
10173 };
10174 __initcall(io_uring_init);