fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/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 #include <linux/tracehook.h>
  82
  83 #define CREATE_TRACE_POINTS
  84 #include <trace/events/io_uring.h>
  85
  86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  87
  88 #include "internal.h"
  89 #include "io-wq.h"
  90
  91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  93 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
  94
  95 /* only define max */
  96 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (1U << 15)
  97 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
  98                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
  99
 100 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT (PAGE_SHIFT - 3)
 101 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 102 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 103
 104 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 105
 106 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 107                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 108                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 109 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
 110                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS)
 111
 112 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 113
 114 struct io_uring {
 115         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 116         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 117 };
 118
 119 /*
 120  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 121  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 122  *
 123  * The offsets to the member fields are published through struct
 124  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 125  */
 126 struct io_rings {
 127         /*
 128          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 129          * masked to get valid indices.
 130          *
 131          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 132          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 133          * cq ring.
 134          */
 135         struct io_uring         sq, cq;
 136         /*
 137          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 138          * ring_entries - 1)
 139          */
 140         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 141         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 142         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 143         /*
 144          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 145          * invalid index stored in array
 146          *
 147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 148          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 149          * cached value).
 150          *
 151          * After a new SQ head value was read by the application this
 152          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 153          * the new SQ head (and possibly more).
 154          */
 155         u32                     sq_dropped;
 156         /*
 157          * Runtime SQ flags
 158          *
 159          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 160          * application.
 161          *
 162          * The application needs a full memory barrier before checking
 163          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 164          */
 165         u32                     sq_flags;
 166         /*
 167          * Runtime CQ flags
 168          *
 169          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 170          * kernel.
 171          */
 172         u32                     cq_flags;
 173         /*
 174          * Number of completion events lost because the queue was full;
 175          * this should be avoided by the application by making sure
 176          * there are not more requests pending than there is space in
 177          * the completion queue.
 178          *
 179          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 180          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 181          * cached value).
 182          *
 183          * As completion events come in out of order this counter is not
 184          * ordered with any other data.
 185          */
 186         u32                     cq_overflow;
 187         /*
 188          * Ring buffer of completion events.
 189          *
 190          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 191          * produced, so the application is allowed to modify pending
 192          * entries.
 193          */
 194         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 195 };
 196
 197 enum io_uring_cmd_flags {
 198         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 199         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 200 };
 201
 202 struct io_mapped_ubuf {
 203         u64             ubuf;
 204         u64             ubuf_end;
 205         unsigned int    nr_bvecs;
 206         unsigned long   acct_pages;
 207         struct bio_vec  bvec[];
 208 };
 209
 210 struct io_ring_ctx;
 211
 212 struct io_overflow_cqe {
 213         struct io_uring_cqe cqe;
 214         struct list_head list;
 215 };
 216
 217 struct io_fixed_file {
 218         /* file * with additional FFS_* flags */
 219         unsigned long file_ptr;
 220 };
 221
 222 struct io_rsrc_put {
 223         struct list_head list;
 224         u64 tag;
 225         union {
 226                 void *rsrc;
 227                 struct file *file;
 228                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 229         };
 230 };
 231
 232 struct io_file_table {
 233         struct io_fixed_file *files;
 234 };
 235
 236 struct io_rsrc_node {
 237         struct percpu_ref               refs;
 238         struct list_head                node;
 239         struct list_head                rsrc_list;
 240         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 241         struct llist_node               llist;
 242         bool                            done;
 243 };
 244
 245 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 246
 247 struct io_rsrc_data {
 248         struct io_ring_ctx              *ctx;
 249
 250         u64                             **tags;
 251         unsigned int                    nr;
 252         rsrc_put_fn                     *do_put;
 253         atomic_t                        refs;
 254         struct completion               done;
 255         bool                            quiesce;
 256 };
 257
 258 struct io_buffer {
 259         struct list_head list;
 260         __u64 addr;
 261         __u32 len;
 262         __u16 bid;
 263 };
 264
 265 struct io_restriction {
 266         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 267         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 268         u8 sqe_flags_allowed;
 269         u8 sqe_flags_required;
 270         bool registered;
 271 };
 272
 273 enum {
 274         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 275         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 276 };
 277
 278 struct io_sq_data {
 279         refcount_t              refs;
 280         atomic_t                park_pending;
 281         struct mutex            lock;
 282
 283         /* ctx's that are using this sqd */
 284         struct list_head        ctx_list;
 285
 286         struct task_struct      *thread;
 287         struct wait_queue_head  wait;
 288
 289         unsigned                sq_thread_idle;
 290         int                     sq_cpu;
 291         pid_t                   task_pid;
 292         pid_t                   task_tgid;
 293
 294         unsigned long           state;
 295         struct completion       exited;
 296 };
 297
 298 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 299 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 300 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 301
 302 struct io_submit_link {
 303         struct io_kiocb         *head;
 304         struct io_kiocb         *last;
 305 };
 306
 307 struct io_submit_state {
 308         struct blk_plug         plug;
 309         struct io_submit_link   link;
 310
 311         /*
 312          * io_kiocb alloc cache
 313          */
 314         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 315         unsigned int            free_reqs;
 316
 317         bool                    plug_started;
 318
 319         /*
 320          * Batch completion logic
 321          */
 322         struct io_kiocb         *compl_reqs[IO_COMPL_BATCH];
 323         unsigned int            compl_nr;
 324         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 325         struct list_head        free_list;
 326
 327         unsigned int            ios_left;
 328 };
 329
 330 struct io_ring_ctx {
 331         /* const or read-mostly hot data */
 332         struct {
 333                 struct percpu_ref       refs;
 334
 335                 struct io_rings         *rings;
 336                 unsigned int            flags;
 337                 unsigned int            compat: 1;
 338                 unsigned int            drain_next: 1;
 339                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 340                 unsigned int            restricted: 1;
 341                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
 342                 unsigned int            drain_active: 1;
 343         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 344
 345         /* submission data */
 346         struct {
 347                 struct mutex            uring_lock;
 348
 349                 /*
 350                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 351                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 352                  *
 353                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 354                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 355                  * the queue when needed.
 356                  *
 357                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 358                  * array.
 359                  */
 360                 u32                     *sq_array;
 361                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 362                 unsigned                cached_sq_head;
 363                 unsigned                sq_entries;
 364                 struct list_head        defer_list;
 365
 366                 /*
 367                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
 368                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
 369                  */
 370                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 371                 struct io_file_table    file_table;
 372                 unsigned                nr_user_files;
 373                 unsigned                nr_user_bufs;
 374                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 375
 376                 struct io_submit_state  submit_state;
 377                 struct list_head        timeout_list;
 378                 struct list_head        ltimeout_list;
 379                 struct list_head        cq_overflow_list;
 380                 struct xarray           io_buffers;
 381                 struct xarray           personalities;
 382                 u32                     pers_next;
 383                 unsigned                sq_thread_idle;
 384         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 385
 386         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 387         struct list_head        locked_free_list;
 388         unsigned int            locked_free_nr;
 389
 390         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 391         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 392
 393         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 394         struct list_head        sqd_list;
 395
 396         unsigned long           check_cq_overflow;
 397
 398         struct {
 399                 unsigned                cached_cq_tail;
 400                 unsigned                cq_entries;
 401                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 402                 struct wait_queue_head  poll_wait;
 403                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 404                 unsigned                cq_extra;
 405                 atomic_t                cq_timeouts;
 406                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 407                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 408         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 409
 410         struct {
 411                 spinlock_t              completion_lock;
 412
 413                 spinlock_t              timeout_lock;
 414
 415                 /*
 416                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 417                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 418                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 419                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 420                  */
 421                 struct list_head        iopoll_list;
 422                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 423                 unsigned                cancel_hash_bits;
 424                 bool                    poll_multi_queue;
 425         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 426
 427         struct io_restriction           restrictions;
 428
 429         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 430         struct {
 431                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 432                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 433                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 434                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 435
 436                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 437                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 438                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 439                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 440         };
 441
 442         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 443         struct {
 444                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 445                         struct socket           *ring_sock;
 446                 #endif
 447                 /* hashed buffered write serialization */
 448                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 449
 450                 /* Only used for accounting purposes */
 451                 struct user_struct              *user;
 452                 struct mm_struct                *mm_account;
 453
 454                 /* ctx exit and cancelation */
 455                 struct llist_head               fallback_llist;
 456                 struct delayed_work             fallback_work;
 457                 struct work_struct              exit_work;
 458                 struct list_head                tctx_list;
 459                 struct completion               ref_comp;
 460         };
 461 };
 462
 463 struct io_uring_task {
 464         /* submission side */
 465         int                     cached_refs;
 466         struct xarray           xa;
 467         struct wait_queue_head  wait;
 468         const struct io_ring_ctx *last;
 469         struct io_wq            *io_wq;
 470         struct percpu_counter   inflight;
 471         atomic_t                inflight_tracked;
 472         atomic_t                in_idle;
 473
 474         spinlock_t              task_lock;
 475         struct io_wq_work_list  task_list;
 476         struct callback_head    task_work;
 477         bool                    task_running;
 478 };
 479
 480 /*
 481  * First field must be the file pointer in all the
 482  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 483  */
 484 struct io_poll_iocb {
 485         struct file                     *file;
 486         struct wait_queue_head          *head;
 487         __poll_t                        events;
 488         bool                            done;
 489         bool                            canceled;
 490         struct wait_queue_entry         wait;
 491 };
 492
 493 struct io_poll_update {
 494         struct file                     *file;
 495         u64                             old_user_data;
 496         u64                             new_user_data;
 497         __poll_t                        events;
 498         bool                            update_events;
 499         bool                            update_user_data;
 500 };
 501
 502 struct io_close {
 503         struct file                     *file;
 504         int                             fd;
 505 };
 506
 507 struct io_timeout_data {
 508         struct io_kiocb                 *req;
 509         struct hrtimer                  timer;
 510         struct timespec64               ts;
 511         enum hrtimer_mode               mode;
 512         u32                             flags;
 513 };
 514
 515 struct io_accept {
 516         struct file                     *file;
 517         struct sockaddr __user          *addr;
 518         int __user                      *addr_len;
 519         int                             flags;
 520         u32                             file_slot;
 521         unsigned long                   nofile;
 522 };
 523
 524 struct io_sync {
 525         struct file                     *file;
 526         loff_t                          len;
 527         loff_t                          off;
 528         int                             flags;
 529         int                             mode;
 530 };
 531
 532 struct io_cancel {
 533         struct file                     *file;
 534         u64                             addr;
 535 };
 536
 537 struct io_timeout {
 538         struct file                     *file;
 539         u32                             off;
 540         u32                             target_seq;
 541         struct list_head                list;
 542         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 543         struct io_kiocb                 *head;
 544         /* for linked completions */
 545         struct io_kiocb                 *prev;
 546 };
 547
 548 struct io_timeout_rem {
 549         struct file                     *file;
 550         u64                             addr;
 551
 552         /* timeout update */
 553         struct timespec64               ts;
 554         u32                             flags;
 555         bool                            ltimeout;
 556 };
 557
 558 struct io_rw {
 559         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 560         struct kiocb                    kiocb;
 561         u64                             addr;
 562         u64                             len;
 563 };
 564
 565 struct io_connect {
 566         struct file                     *file;
 567         struct sockaddr __user          *addr;
 568         int                             addr_len;
 569 };
 570
 571 struct io_sr_msg {
 572         struct file                     *file;
 573         union {
 574                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 575                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 576                 void __user                     *buf;
 577         };
 578         int                             msg_flags;
 579         int                             bgid;
 580         size_t                          len;
 581         struct io_buffer                *kbuf;
 582 };
 583
 584 struct io_open {
 585         struct file                     *file;
 586         int                             dfd;
 587         u32                             file_slot;
 588         struct filename                 *filename;
 589         struct open_how                 how;
 590         unsigned long                   nofile;
 591 };
 592
 593 struct io_rsrc_update {
 594         struct file                     *file;
 595         u64                             arg;
 596         u32                             nr_args;
 597         u32                             offset;
 598 };
 599
 600 struct io_fadvise {
 601         struct file                     *file;
 602         u64                             offset;
 603         u32                             len;
 604         u32                             advice;
 605 };
 606
 607 struct io_madvise {
 608         struct file                     *file;
 609         u64                             addr;
 610         u32                             len;
 611         u32                             advice;
 612 };
 613
 614 struct io_epoll {
 615         struct file                     *file;
 616         int                             epfd;
 617         int                             op;
 618         int                             fd;
 619         struct epoll_event              event;
 620 };
 621
 622 struct io_splice {
 623         struct file                     *file_out;
 624         struct file                     *file_in;
 625         loff_t                          off_out;
 626         loff_t                          off_in;
 627         u64                             len;
 628         unsigned int                    flags;
 629 };
 630
 631 struct io_provide_buf {
 632         struct file                     *file;
 633         __u64                           addr;
 634         __u32                           len;
 635         __u32                           bgid;
 636         __u16                           nbufs;
 637         __u16                           bid;
 638 };
 639
 640 struct io_statx {
 641         struct file                     *file;
 642         int                             dfd;
 643         unsigned int                    mask;
 644         unsigned int                    flags;
 645         const char __user               *filename;
 646         struct statx __user             *buffer;
 647 };
 648
 649 struct io_shutdown {
 650         struct file                     *file;
 651         int                             how;
 652 };
 653
 654 struct io_rename {
 655         struct file                     *file;
 656         int                             old_dfd;
 657         int                             new_dfd;
 658         struct filename                 *oldpath;
 659         struct filename                 *newpath;
 660         int                             flags;
 661 };
 662
 663 struct io_unlink {
 664         struct file                     *file;
 665         int                             dfd;
 666         int                             flags;
 667         struct filename                 *filename;
 668 };
 669
 670 struct io_mkdir {
 671         struct file                     *file;
 672         int                             dfd;
 673         umode_t                         mode;
 674         struct filename                 *filename;
 675 };
 676
 677 struct io_symlink {
 678         struct file                     *file;
 679         int                             new_dfd;
 680         struct filename                 *oldpath;
 681         struct filename                 *newpath;
 682 };
 683
 684 struct io_hardlink {
 685         struct file                     *file;
 686         int                             old_dfd;
 687         int                             new_dfd;
 688         struct filename                 *oldpath;
 689         struct filename                 *newpath;
 690         int                             flags;
 691 };
 692
 693 struct io_completion {
 694         struct file                     *file;
 695         u32                             cflags;
 696 };
 697
 698 struct io_async_connect {
 699         struct sockaddr_storage         address;
 700 };
 701
 702 struct io_async_msghdr {
 703         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 704         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 705         struct iovec                    *free_iov;
 706         struct sockaddr __user          *uaddr;
 707         struct msghdr                   msg;
 708         struct sockaddr_storage         addr;
 709 };
 710
 711 struct io_async_rw {
 712         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 713         const struct iovec              *free_iovec;
 714         struct iov_iter                 iter;
 715         size_t                          bytes_done;
 716         struct wait_page_queue          wpq;
 717 };
 718
 719 enum {
 720         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 721         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 722         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 723         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 724         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 725         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 726
 727         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 728         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 729         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 730         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 731         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 732         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 733         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 734         REQ_F_POLLED_BIT,
 735         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 736         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 737         REQ_F_REISSUE_BIT,
 738         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 739         REQ_F_CREDS_BIT,
 740         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
 741         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
 742         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 743         REQ_F_NOWAIT_READ_BIT,
 744         REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT,
 745         REQ_F_ISREG_BIT,
 746
 747         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 748         __REQ_F_LAST_BIT,
 749 };
 750
 751 enum {
 752         /* ctx owns file */
 753         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 754         /* drain existing IO first */
 755         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 756         /* linked sqes */
 757         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 758         /* doesn't sever on completion < 0 */
 759         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 760         /* IOSQE_ASYNC */
 761         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 762         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 763         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 764
 765         /* fail rest of links */
 766         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 767         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 768         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 769         /* read/write uses file position */
 770         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 771         /* must not punt to workers */
 772         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 773         /* has or had linked timeout */
 774         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 775         /* needs cleanup */
 776         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 777         /* already went through poll handler */
 778         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 779         /* buffer already selected */
 780         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 781         /* completion is deferred through io_comp_state */
 782         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 783         /* caller should reissue async */
 784         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 785         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 786         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 787         /* supports async reads */
 788         REQ_F_NOWAIT_READ       = BIT(REQ_F_NOWAIT_READ_BIT),
 789         /* supports async writes */
 790         REQ_F_NOWAIT_WRITE      = BIT(REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT),
 791         /* regular file */
 792         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 793         /* has creds assigned */
 794         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
 795         /* skip refcounting if not set */
 796         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
 797         /* there is a linked timeout that has to be armed */
 798         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
 799 };
 800
 801 struct async_poll {
 802         struct io_poll_iocb     poll;
 803         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 804 };
 805
 806 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
 807
 808 struct io_task_work {
 809         union {
 810                 struct io_wq_work_node  node;
 811                 struct llist_node       fallback_node;
 812         };
 813         io_req_tw_func_t                func;
 814 };
 815
 816 enum {
 817         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 818         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 819 };
 820
 821 /*
 822  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 823  * as the first entry in their struct definition. So you can
 824  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 825  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 826  */
 827 struct io_kiocb {
 828         union {
 829                 struct file             *file;
 830                 struct io_rw            rw;
 831                 struct io_poll_iocb     poll;
 832                 struct io_poll_update   poll_update;
 833                 struct io_accept        accept;
 834                 struct io_sync          sync;
 835                 struct io_cancel        cancel;
 836                 struct io_timeout       timeout;
 837                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 838                 struct io_connect       connect;
 839                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 840                 struct io_open          open;
 841                 struct io_close         close;
 842                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 843                 struct io_fadvise       fadvise;
 844                 struct io_madvise       madvise;
 845                 struct io_epoll         epoll;
 846                 struct io_splice        splice;
 847                 struct io_provide_buf   pbuf;
 848                 struct io_statx         statx;
 849                 struct io_shutdown      shutdown;
 850                 struct io_rename        rename;
 851                 struct io_unlink        unlink;
 852                 struct io_mkdir         mkdir;
 853                 struct io_symlink       symlink;
 854                 struct io_hardlink      hardlink;
 855                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 856                 struct io_completion    compl;
 857         };
 858
 859         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 860         void                            *async_data;
 861         u8                              opcode;
 862         /* polled IO has completed */
 863         u8                              iopoll_completed;
 864
 865         u16                             buf_index;
 866         u32                             result;
 867
 868         struct io_ring_ctx              *ctx;
 869         unsigned int                    flags;
 870         atomic_t                        refs;
 871         struct task_struct              *task;
 872         u64                             user_data;
 873
 874         struct io_kiocb                 *link;
 875         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 876
 877         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 878         struct list_head                inflight_entry;
 879         struct io_task_work             io_task_work;
 880         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 881         struct hlist_node               hash_node;
 882         struct async_poll               *apoll;
 883         struct io_wq_work               work;
 884         const struct cred               *creds;
 885
 886         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 887         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 888 };
 889
 890 struct io_tctx_node {
 891         struct list_head        ctx_node;
 892         struct task_struct      *task;
 893         struct io_ring_ctx      *ctx;
 894 };
 895
 896 struct io_defer_entry {
 897         struct list_head        list;
 898         struct io_kiocb         *req;
 899         u32                     seq;
 900 };
 901
 902 struct io_op_def {
 903         /* needs req->file assigned */
 904         unsigned                needs_file : 1;
 905         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 906         unsigned                hash_reg_file : 1;
 907         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 908         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 909         /* opcode is not supported by this kernel */
 910         unsigned                not_supported : 1;
 911         /* set if opcode supports polled "wait" */
 912         unsigned                pollin : 1;
 913         unsigned                pollout : 1;
 914         /* op supports buffer selection */
 915         unsigned                buffer_select : 1;
 916         /* do prep async if is going to be punted */
 917         unsigned                needs_async_setup : 1;
 918         /* should block plug */
 919         unsigned                plug : 1;
 920         /* size of async data needed, if any */
 921         unsigned short          async_size;
 922 };
 923
 924 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 925         [IORING_OP_NOP] = {},
 926         [IORING_OP_READV] = {
 927                 .needs_file             = 1,
 928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 929                 .pollin                 = 1,
 930                 .buffer_select          = 1,
 931                 .needs_async_setup      = 1,
 932                 .plug                   = 1,
 933                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 934         },
 935         [IORING_OP_WRITEV] = {
 936                 .needs_file             = 1,
 937                 .hash_reg_file          = 1,
 938                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 939                 .pollout                = 1,
 940                 .needs_async_setup      = 1,
 941                 .plug                   = 1,
 942                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 943         },
 944         [IORING_OP_FSYNC] = {
 945                 .needs_file             = 1,
 946         },
 947         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 948                 .needs_file             = 1,
 949                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 950                 .pollin                 = 1,
 951                 .plug                   = 1,
 952                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 953         },
 954         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 955                 .needs_file             = 1,
 956                 .hash_reg_file          = 1,
 957                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 958                 .pollout                = 1,
 959                 .plug                   = 1,
 960                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 961         },
 962         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 963                 .needs_file             = 1,
 964                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 965         },
 966         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 967         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 968                 .needs_file             = 1,
 969         },
 970         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 971                 .needs_file             = 1,
 972                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 973                 .pollout                = 1,
 974                 .needs_async_setup      = 1,
 975                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 976         },
 977         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 978                 .needs_file             = 1,
 979                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 980                 .pollin                 = 1,
 981                 .buffer_select          = 1,
 982                 .needs_async_setup      = 1,
 983                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 984         },
 985         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 986                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 987         },
 988         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 989                 /* used by timeout updates' prep() */
 990         },
 991         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 992                 .needs_file             = 1,
 993                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 994                 .pollin                 = 1,
 995         },
 996         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 997         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 998                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 999         },
1000         [IORING_OP_CONNECT] = {
1001                 .needs_file             = 1,
1002                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1003                 .pollout                = 1,
1004                 .needs_async_setup      = 1,
1005                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
1006         },
1007         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
1008                 .needs_file             = 1,
1009         },
1010         [IORING_OP_OPENAT] = {},
1011         [IORING_OP_CLOSE] = {},
1012         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
1013         [IORING_OP_STATX] = {},
1014         [IORING_OP_READ] = {
1015                 .needs_file             = 1,
1016                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1017                 .pollin                 = 1,
1018                 .buffer_select          = 1,
1019                 .plug                   = 1,
1020                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1021         },
1022         [IORING_OP_WRITE] = {
1023                 .needs_file             = 1,
1024                 .hash_reg_file          = 1,
1025                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1026                 .pollout                = 1,
1027                 .plug                   = 1,
1028                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1029         },
1030         [IORING_OP_FADVISE] = {
1031                 .needs_file             = 1,
1032         },
1033         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1034         [IORING_OP_SEND] = {
1035                 .needs_file             = 1,
1036                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1037                 .pollout                = 1,
1038         },
1039         [IORING_OP_RECV] = {
1040                 .needs_file             = 1,
1041                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1042                 .pollin                 = 1,
1043                 .buffer_select          = 1,
1044         },
1045         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1046         },
1047         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1048                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1049         },
1050         [IORING_OP_SPLICE] = {
1051                 .needs_file             = 1,
1052                 .hash_reg_file          = 1,
1053                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1054         },
1055         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1056         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1057         [IORING_OP_TEE] = {
1058                 .needs_file             = 1,
1059                 .hash_reg_file          = 1,
1060                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1061         },
1062         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1063                 .needs_file             = 1,
1064         },
1065         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1066         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1067         [IORING_OP_MKDIRAT] = {},
1068         [IORING_OP_SYMLINKAT] = {},
1069         [IORING_OP_LINKAT] = {},
1070 };
1071
1072 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1073 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1074
1075 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1076 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1077 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1078                                          struct task_struct *task,
1079                                          bool cancel_all);
1080 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1081
1082 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1083                                  long res, unsigned int cflags);
1084 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1085 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req);
1086 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1087 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1088 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1089                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1090                                      unsigned nr_args);
1091 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1092 static struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
1093                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1094 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1095 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1096
1097 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1098 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1099 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1100
1101 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1102                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1103 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer);
1104
1105 static struct kmem_cache *req_cachep;
1106
1107 static const struct file_operations io_uring_fops;
1108
1109 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1110 {
1111 #if defined(CONFIG_UNIX)
1112         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1113                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1114
1115                 return ctx->ring_sock->sk;
1116         }
1117 #endif
1118         return NULL;
1119 }
1120 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1121
1122 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1123 {
1124         if (!*locked) {
1125                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1126                 *locked = true;
1127         }
1128 }
1129
1130 #define io_for_each_link(pos, head) \
1131         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1132
1133 /*
1134  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1135  * see commit f958d7b528b1 for details.
1136  */
1137 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1138         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1139
1140 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1141 {
1142         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1143         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1144 }
1145
1146 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1147 {
1148         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1149                 return true;
1150
1151         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1152         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1153 }
1154
1155 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1156 {
1157         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1158         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1159 }
1160
1161 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1162 {
1163         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1164         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1165         atomic_inc(&req->refs);
1166 }
1167
1168 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1169 {
1170         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1171                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1172                 atomic_set(&req->refs, nr);
1173         }
1174 }
1175
1176 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1177 {
1178         __io_req_set_refcount(req, 1);
1179 }
1180
1181 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1182 {
1183         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1184
1185         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1186                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1187                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1188         }
1189 }
1190
1191 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1192 {
1193         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1194
1195         /* already at zero, wait for ->release() */
1196         if (!got)
1197                 wait_for_completion(compl);
1198         percpu_ref_resurrect(ref);
1199         if (got)
1200                 percpu_ref_put(ref);
1201 }
1202
1203 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1204                           bool cancel_all)
1205 {
1206         struct io_kiocb *req;
1207
1208         if (task && head->task != task)
1209                 return false;
1210         if (cancel_all)
1211                 return true;
1212
1213         io_for_each_link(req, head) {
1214                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1215                         return true;
1216         }
1217         return false;
1218 }
1219
1220 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1221 {
1222         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1223 }
1224
1225 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1226 {
1227         req_set_fail(req);
1228         req->result = res;
1229 }
1230
1231 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1232 {
1233         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1234
1235         complete(&ctx->ref_comp);
1236 }
1237
1238 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1239 {
1240         return !req->timeout.off;
1241 }
1242
1243 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1244 {
1245         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1246                                                 fallback_work.work);
1247         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1248         struct io_kiocb *req, *tmp;
1249         bool locked = false;
1250
1251         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1252         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1253                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1254
1255         if (locked) {
1256                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
1257                         io_submit_flush_completions(ctx);
1258                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1259         }
1260         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1261
1262 }
1263
1264 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1265 {
1266         struct io_ring_ctx *ctx;
1267         int hash_bits;
1268
1269         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1270         if (!ctx)
1271                 return NULL;
1272
1273         /*
1274          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1275          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1276          */
1277         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1278         hash_bits -= 5;
1279         if (hash_bits <= 0)
1280                 hash_bits = 1;
1281         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1282         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1283                                         GFP_KERNEL);
1284         if (!ctx->cancel_hash)
1285                 goto err;
1286         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1287
1288         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1289         if (!ctx->dummy_ubuf)
1290                 goto err;
1291         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1292         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1293
1294         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1295                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1296                 goto err;
1297
1298         ctx->flags = p->flags;
1299         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1300         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1301         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1302         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1303         init_completion(&ctx->ref_comp);
1304         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1305         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1306         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1307         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1308         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1309         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1310         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1311         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1312         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1313         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
1314         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1315         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1316         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1317         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1318         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1319         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.free_list);
1320         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1321         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1322         return ctx;
1323 err:
1324         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1325         kfree(ctx->cancel_hash);
1326         kfree(ctx);
1327         return NULL;
1328 }
1329
1330 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1331 {
1332         struct io_rings *r = ctx->rings;
1333
1334         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1335         ctx->cq_extra--;
1336 }
1337
1338 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1339 {
1340         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1341                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1342
1343                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1344         }
1345
1346         return false;
1347 }
1348
1349 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
1350 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
1351 #ifdef CONFIG_64BIT
1352 #define FFS_ISREG               0x4UL
1353 #else
1354 #define FFS_ISREG               0x0UL
1355 #endif
1356 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
1357
1358 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1359 {
1360         return IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE);
1361 }
1362
1363 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1364 {
1365         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1366                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1367                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1368         }
1369 }
1370
1371 static inline void io_unprep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1372 {
1373         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1374 }
1375
1376 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1377 {
1378         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1379                 return NULL;
1380
1381         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1382         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1383
1384         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1385         io_req_set_refcount(req);
1386         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1387         return req->link;
1388 }
1389
1390 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1391 {
1392         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
1393                 return NULL;
1394         return __io_prep_linked_timeout(req);
1395 }
1396
1397 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1398 {
1399         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1400         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1401
1402         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1403                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1404                 req->creds = get_current_cred();
1405         }
1406
1407         req->work.list.next = NULL;
1408         req->work.flags = 0;
1409         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1410                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1411
1412         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1413                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1414                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1415         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1416                 if (def->unbound_nonreg_file)
1417                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1418         }
1419
1420         switch (req->opcode) {
1421         case IORING_OP_SPLICE:
1422         case IORING_OP_TEE:
1423                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1424                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1425                 break;
1426         }
1427 }
1428
1429 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1430 {
1431         struct io_kiocb *cur;
1432
1433         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1434                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1435
1436                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1437                 io_for_each_link(cur, req)
1438                         io_prep_async_work(cur);
1439                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1440         } else {
1441                 io_for_each_link(cur, req)
1442                         io_prep_async_work(cur);
1443         }
1444 }
1445
1446 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1447 {
1448         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1449         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1450         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1451
1452         /* must not take the lock, NULL it as a precaution */
1453         locked = NULL;
1454
1455         BUG_ON(!tctx);
1456         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1457
1458         /* init ->work of the whole link before punting */
1459         io_prep_async_link(req);
1460
1461         /*
1462          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1463          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1464          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1465          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1466          * worker for it).
1467          */
1468         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1469                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1470
1471         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1472                                         &req->work, req->flags);
1473         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1474         if (link)
1475                 io_queue_linked_timeout(link);
1476 }
1477
1478 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1479         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1480         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1481 {
1482         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1483
1484         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1485                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1486                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1487                 list_del_init(&req->timeout.list);
1488                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1489                 io_put_req_deferred(req);
1490         }
1491 }
1492
1493 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1494 {
1495         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1496                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1497                                                 struct io_defer_entry, list);
1498
1499                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1500                         break;
1501                 list_del_init(&de->list);
1502                 io_req_task_queue(de->req);
1503                 kfree(de);
1504         }
1505 }
1506
1507 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1508         __must_hold(&ctx->completion_lock)
1509 {
1510         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1511
1512         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1513         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1514                 u32 events_needed, events_got;
1515                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1516                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1517
1518                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1519                         break;
1520
1521                 /*
1522                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1523                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1524                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1525                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1526                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1527                  */
1528                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1529                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1530                 if (events_got < events_needed)
1531                         break;
1532
1533                 list_del_init(&req->timeout.list);
1534                 io_kill_timeout(req, 0);
1535         }
1536         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1537         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1538 }
1539
1540 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1541 {
1542         if (ctx->off_timeout_used)
1543                 io_flush_timeouts(ctx);
1544         if (ctx->drain_active)
1545                 io_queue_deferred(ctx);
1546 }
1547
1548 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1549 {
1550         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1551                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1552         /* order cqe stores with ring update */
1553         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1554 }
1555
1556 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1557 {
1558         struct io_rings *r = ctx->rings;
1559
1560         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1561 }
1562
1563 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1564 {
1565         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1566 }
1567
1568 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1569 {
1570         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1571         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1572
1573         /*
1574          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1575          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1576          * fill the cq entry
1577          */
1578         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1579                 return NULL;
1580
1581         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1582         return &rings->cqes[tail & mask];
1583 }
1584
1585 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1586 {
1587         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1588                 return false;
1589         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1590                 return false;
1591         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1592 }
1593
1594 /*
1595  * This should only get called when at least one event has been posted.
1596  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
1597  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
1598  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
1599  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
1600  */
1601 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1602 {
1603         /*
1604          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
1605          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
1606          * wake as many waiters as we need to.
1607          */
1608         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1609                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1610         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1611                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1612         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1613                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1614         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1615                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1616                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1617         }
1618 }
1619
1620 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1621 {
1622         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1623                 if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1624                         wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1625         }
1626         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1627                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1628         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1629                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1630                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1631         }
1632 }
1633
1634 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1635 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1636 {
1637         bool all_flushed, posted;
1638
1639         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1640                 return false;
1641
1642         posted = false;
1643         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1644         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1645                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1646                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1647
1648                 if (!cqe && !force)
1649                         break;
1650                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1651                                         struct io_overflow_cqe, list);
1652                 if (cqe)
1653                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1654                 else
1655                         io_account_cq_overflow(ctx);
1656
1657                 posted = true;
1658                 list_del(&ocqe->list);
1659                 kfree(ocqe);
1660         }
1661
1662         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1663         if (all_flushed) {
1664                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1665                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1666                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1667         }
1668
1669         if (posted)
1670                 io_commit_cqring(ctx);
1671         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1672         if (posted)
1673                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1674         return all_flushed;
1675 }
1676
1677 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1678 {
1679         bool ret = true;
1680
1681         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1682                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1683                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1684                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1685                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1686                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1687                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1688         }
1689
1690         return ret;
1691 }
1692
1693 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1694 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1695 {
1696         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1697
1698         if (likely(task == current)) {
1699                 tctx->cached_refs += nr;
1700         } else {
1701                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1702                 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1703                         wake_up(&tctx->wait);
1704                 put_task_struct_many(task, nr);
1705         }
1706 }
1707
1708 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
1709 {
1710         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
1711
1712         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
1713         refcount_add(refill, &current->usage);
1714         tctx->cached_refs += refill;
1715 }
1716
1717 static inline void io_get_task_refs(int nr)
1718 {
1719         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1720
1721         tctx->cached_refs -= nr;
1722         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
1723                 io_task_refs_refill(tctx);
1724 }
1725
1726 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1727                                      long res, unsigned int cflags)
1728 {
1729         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1730
1731         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1732         if (!ocqe) {
1733                 /*
1734                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1735                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1736                  * on the floor.
1737                  */
1738                 io_account_cq_overflow(ctx);
1739                 return false;
1740         }
1741         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1742                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1743                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1744                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1745
1746         }
1747         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1748         ocqe->cqe.res = res;
1749         ocqe->cqe.flags = cflags;
1750         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1751         return true;
1752 }
1753
1754 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1755                                           long res, unsigned int cflags)
1756 {
1757         struct io_uring_cqe *cqe;
1758
1759         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1760
1761         /*
1762          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1763          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1764          * the ring.
1765          */
1766         cqe = io_get_cqe(ctx);
1767         if (likely(cqe)) {
1768                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1769                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1770                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1771                 return true;
1772         }
1773         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1774 }
1775
1776 /* not as hot to bloat with inlining */
1777 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1778                                           long res, unsigned int cflags)
1779 {
1780         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1781 }
1782
1783 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1784                                  unsigned int cflags)
1785 {
1786         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1787
1788         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1789         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1790         /*
1791          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1792          * free_list cache.
1793          */
1794         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1795                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1796                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
1797                                 io_disarm_next(req);
1798                         if (req->link) {
1799                                 io_req_task_queue(req->link);
1800                                 req->link = NULL;
1801                         }
1802                 }
1803                 io_dismantle_req(req);
1804                 io_put_task(req->task, 1);
1805                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
1806                 ctx->locked_free_nr++;
1807         } else {
1808                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1809                         req = NULL;
1810         }
1811         io_commit_cqring(ctx);
1812         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1813
1814         if (req) {
1815                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1816                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1817         }
1818 }
1819
1820 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1821 {
1822         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1823 }
1824
1825 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1826                                   unsigned int cflags)
1827 {
1828         if (io_req_needs_clean(req))
1829                 io_clean_op(req);
1830         req->result = res;
1831         req->compl.cflags = cflags;
1832         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1833 }
1834
1835 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1836                                      long res, unsigned cflags)
1837 {
1838         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1839                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1840         else
1841                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1842 }
1843
1844 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1845 {
1846         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1847 }
1848
1849 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1850 {
1851         req_set_fail(req);
1852         io_req_complete_post(req, res, 0);
1853 }
1854
1855 static void io_req_complete_fail_submit(struct io_kiocb *req)
1856 {
1857         /*
1858          * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks with
1859          * normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1860          */
1861         req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1862         req->flags |= REQ_F_LINK;
1863         io_req_complete_failed(req, req->result);
1864 }
1865
1866 /*
1867  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1868  * advance and keep them valid across allocations.
1869  */
1870 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1871 {
1872         req->ctx = ctx;
1873         req->link = NULL;
1874         req->async_data = NULL;
1875         /* not necessary, but safer to zero */
1876         req->result = 0;
1877 }
1878
1879 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1880                                         struct io_submit_state *state)
1881 {
1882         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1883         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1884         ctx->locked_free_nr = 0;
1885         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1886 }
1887
1888 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1889 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1890 {
1891         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1892         int nr;
1893
1894         /*
1895          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1896          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1897          * side cache.
1898          */
1899         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1900                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
1901
1902         nr = state->free_reqs;
1903         while (!list_empty(&state->free_list)) {
1904                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&state->free_list,
1905                                         struct io_kiocb, inflight_entry);
1906
1907                 list_del(&req->inflight_entry);
1908                 state->reqs[nr++] = req;
1909                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1910                         break;
1911         }
1912
1913         state->free_reqs = nr;
1914         return nr != 0;
1915 }
1916
1917 /*
1918  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1919  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1920  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1921  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1922  */
1923 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1924         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1925 {
1926         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1927         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1928         int ret, i;
1929
1930         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1931
1932         if (likely(state->free_reqs || io_flush_cached_reqs(ctx)))
1933                 goto got_req;
1934
1935         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1936                                     state->reqs);
1937
1938         /*
1939          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1940          * retry single alloc to be on the safe side.
1941          */
1942         if (unlikely(ret <= 0)) {
1943                 state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1944                 if (!state->reqs[0])
1945                         return NULL;
1946                 ret = 1;
1947         }
1948
1949         for (i = 0; i < ret; i++)
1950                 io_preinit_req(state->reqs[i], ctx);
1951         state->free_reqs = ret;
1952 got_req:
1953         state->free_reqs--;
1954         return state->reqs[state->free_reqs];
1955 }
1956
1957 static inline void io_put_file(struct file *file)
1958 {
1959         if (file)
1960                 fput(file);
1961 }
1962
1963 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1964 {
1965         unsigned int flags = req->flags;
1966
1967         if (io_req_needs_clean(req))
1968                 io_clean_op(req);
1969         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1970                 io_put_file(req->file);
1971         if (req->fixed_rsrc_refs)
1972                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1973         if (req->async_data) {
1974                 kfree(req->async_data);
1975                 req->async_data = NULL;
1976         }
1977 }
1978
1979 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1980 {
1981         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1982
1983         io_dismantle_req(req);
1984         io_put_task(req->task, 1);
1985
1986         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1987         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
1988         ctx->locked_free_nr++;
1989         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1990
1991         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1992 }
1993
1994 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1995 {
1996         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1997
1998         req->link = nxt->link;
1999         nxt->link = NULL;
2000 }
2001
2002 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2003         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2004         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
2005 {
2006         struct io_kiocb *link = req->link;
2007
2008         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2009                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2010
2011                 io_remove_next_linked(req);
2012                 link->timeout.head = NULL;
2013                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2014                         list_del(&link->timeout.list);
2015                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2016                                              -ECANCELED, 0);
2017                         io_put_req_deferred(link);
2018                         return true;
2019                 }
2020         }
2021         return false;
2022 }
2023
2024 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2025         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2026 {
2027         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
2028
2029         req->link = NULL;
2030         while (link) {
2031                 long res = -ECANCELED;
2032
2033                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
2034                         res = link->result;
2035
2036                 nxt = link->link;
2037                 link->link = NULL;
2038
2039                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2040                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, res, 0);
2041                 io_put_req_deferred(link);
2042                 link = nxt;
2043         }
2044 }
2045
2046 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2047         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2048 {
2049         bool posted = false;
2050
2051         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2052                 struct io_kiocb *link = req->link;
2053
2054                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2055                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2056                         io_remove_next_linked(req);
2057                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2058                                              -ECANCELED, 0);
2059                         io_put_req_deferred(link);
2060                         posted = true;
2061                 }
2062         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2063                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2064
2065                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2066                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
2067                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2068         }
2069         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2070                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2071                 posted |= (req->link != NULL);
2072                 io_fail_links(req);
2073         }
2074         return posted;
2075 }
2076
2077 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2078 {
2079         struct io_kiocb *nxt;
2080
2081         /*
2082          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2083          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2084          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2085          * of the chain.
2086          */
2087         if (req->flags & IO_DISARM_MASK) {
2088                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2089                 bool posted;
2090
2091                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
2092                 posted = io_disarm_next(req);
2093                 if (posted)
2094                         io_commit_cqring(req->ctx);
2095                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2096                 if (posted)
2097                         io_cqring_ev_posted(ctx);
2098         }
2099         nxt = req->link;
2100         req->link = NULL;
2101         return nxt;
2102 }
2103
2104 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2105 {
2106         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
2107                 return NULL;
2108         return __io_req_find_next(req);
2109 }
2110
2111 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2112 {
2113         if (!ctx)
2114                 return;
2115         if (*locked) {
2116                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
2117                         io_submit_flush_completions(ctx);
2118                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2119                 *locked = false;
2120         }
2121         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2122 }
2123
2124 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2125 {
2126         bool locked = false;
2127         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2128         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2129                                                   task_work);
2130
2131         while (1) {
2132                 struct io_wq_work_node *node;
2133
2134                 if (!tctx->task_list.first && locked && ctx->submit_state.compl_nr)
2135                         io_submit_flush_completions(ctx);
2136
2137                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2138                 node = tctx->task_list.first;
2139                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2140                 if (!node)
2141                         tctx->task_running = false;
2142                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2143                 if (!node)
2144                         break;
2145
2146                 do {
2147                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
2148                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2149                                                             io_task_work.node);
2150
2151                         if (req->ctx != ctx) {
2152                                 ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2153                                 ctx = req->ctx;
2154                                 /* if not contended, grab and improve batching */
2155                                 locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
2156                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
2157                         }
2158                         req->io_task_work.func(req, &locked);
2159                         node = next;
2160                 } while (node);
2161
2162                 cond_resched();
2163         }
2164
2165         ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2166 }
2167
2168 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2169 {
2170         struct task_struct *tsk = req->task;
2171         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2172         enum task_work_notify_mode notify;
2173         struct io_wq_work_node *node;
2174         unsigned long flags;
2175         bool running;
2176
2177         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2178
2179         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2180         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2181         running = tctx->task_running;
2182         if (!running)
2183                 tctx->task_running = true;
2184         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2185
2186         /* task_work already pending, we're done */
2187         if (running)
2188                 return;
2189
2190         /*
2191          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2192          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2193          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2194          * will do the job.
2195          */
2196         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2197         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
2198                 wake_up_process(tsk);
2199                 return;
2200         }
2201
2202         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2203         tctx->task_running = false;
2204         node = tctx->task_list.first;
2205         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2206         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2207
2208         while (node) {
2209                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2210                 node = node->next;
2211                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2212                               &req->ctx->fallback_llist))
2213                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2214         }
2215 }
2216
2217 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2218 {
2219         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2220
2221         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
2222         io_tw_lock(ctx, locked);
2223         io_req_complete_failed(req, req->result);
2224 }
2225
2226 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2227 {
2228         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2229
2230         io_tw_lock(ctx, locked);
2231         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
2232         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2233                 __io_queue_sqe(req);
2234         else
2235                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2236 }
2237
2238 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2239 {
2240         req->result = ret;
2241         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2242         io_req_task_work_add(req);
2243 }
2244
2245 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2246 {
2247         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2248         io_req_task_work_add(req);
2249 }
2250
2251 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2252 {
2253         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2254         io_req_task_work_add(req);
2255 }
2256
2257 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2258 {
2259         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2260
2261         if (nxt)
2262                 io_req_task_queue(nxt);
2263 }
2264
2265 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2266 {
2267         io_queue_next(req);
2268         __io_free_req(req);
2269 }
2270
2271 static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2272 {
2273         io_free_req(req);
2274 }
2275
2276 struct req_batch {
2277         struct task_struct      *task;
2278         int                     task_refs;
2279         int                     ctx_refs;
2280 };
2281
2282 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2283 {
2284         rb->task_refs = 0;
2285         rb->ctx_refs = 0;
2286         rb->task = NULL;
2287 }
2288
2289 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2290                                      struct req_batch *rb)
2291 {
2292         if (rb->ctx_refs)
2293                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2294         if (rb->task)
2295                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2296 }
2297
2298 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2299                               struct io_submit_state *state)
2300 {
2301         io_queue_next(req);
2302         io_dismantle_req(req);
2303
2304         if (req->task != rb->task) {
2305                 if (rb->task)
2306                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2307                 rb->task = req->task;
2308                 rb->task_refs = 0;
2309         }
2310         rb->task_refs++;
2311         rb->ctx_refs++;
2312
2313         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2314                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2315         else
2316                 list_add(&req->inflight_entry, &state->free_list);
2317 }
2318
2319 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2320         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2321 {
2322         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2323         int i, nr = state->compl_nr;
2324         struct req_batch rb;
2325
2326         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2327         for (i = 0; i < nr; i++) {
2328                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2329
2330                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2331                                         req->compl.cflags);
2332         }
2333         io_commit_cqring(ctx);
2334         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2335         io_cqring_ev_posted(ctx);
2336
2337         io_init_req_batch(&rb);
2338         for (i = 0; i < nr; i++) {
2339                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2340
2341                 if (req_ref_put_and_test(req))
2342                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2343         }
2344
2345         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2346         state->compl_nr = 0;
2347 }
2348
2349 /*
2350  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2351  * was the last reference to this request.
2352  */
2353 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2354 {
2355         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2356
2357         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2358                 nxt = io_req_find_next(req);
2359                 __io_free_req(req);
2360         }
2361         return nxt;
2362 }
2363
2364 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2365 {
2366         if (req_ref_put_and_test(req))
2367                 io_free_req(req);
2368 }
2369
2370 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2371 {
2372         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2373                 req->io_task_work.func = io_free_req_work;
2374                 io_req_task_work_add(req);
2375         }
2376 }
2377
2378 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2379 {
2380         /* See comment at the top of this file */
2381         smp_rmb();
2382         return __io_cqring_events(ctx);
2383 }
2384
2385 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2386 {
2387         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2388
2389         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2390         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2391 }
2392
2393 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2394 {
2395         unsigned int cflags;
2396
2397         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2398         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2399         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2400         kfree(kbuf);
2401         return cflags;
2402 }
2403
2404 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2405 {
2406         struct io_buffer *kbuf;
2407
2408         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
2409                 return 0;
2410         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2411         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2412 }
2413
2414 static inline bool io_run_task_work(void)
2415 {
2416         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2417                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2418                 tracehook_notify_signal();
2419                 return true;
2420         }
2421
2422         return false;
2423 }
2424
2425 /*
2426  * Find and free completed poll iocbs
2427  */
2428 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2429                                struct list_head *done)
2430 {
2431         struct req_batch rb;
2432         struct io_kiocb *req;
2433
2434         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2435         smp_rmb();
2436
2437         io_init_req_batch(&rb);
2438         while (!list_empty(done)) {
2439                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2440                 list_del(&req->inflight_entry);
2441
2442                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2443                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2444                         req->iopoll_completed = 0;
2445                         io_req_task_queue_reissue(req);
2446                         continue;
2447                 }
2448
2449                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2450                                         io_put_rw_kbuf(req));
2451                 (*nr_events)++;
2452
2453                 if (req_ref_put_and_test(req))
2454                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2455         }
2456
2457         io_commit_cqring(ctx);
2458         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2459         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2460 }
2461
2462 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2463                         long min)
2464 {
2465         struct io_kiocb *req, *tmp;
2466         LIST_HEAD(done);
2467         bool spin;
2468
2469         /*
2470          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2471          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2472          */
2473         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2474
2475         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2476                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2477                 int ret;
2478
2479                 /*
2480                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2481                  * If we find a request that requires polling, break out
2482                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2483                  */
2484                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2485                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2486                         continue;
2487                 }
2488                 if (!list_empty(&done))
2489                         break;
2490
2491                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2492                 if (unlikely(ret < 0))
2493                         return ret;
2494                 else if (ret)
2495                         spin = false;
2496
2497                 /* iopoll may have completed current req */
2498                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2499                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2500         }
2501
2502         if (!list_empty(&done))
2503                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2504
2505         return 0;
2506 }
2507
2508 /*
2509  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2510  * find and complete them.
2511  */
2512 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2513 {
2514         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2515                 return;
2516
2517         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2518         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2519                 unsigned int nr_events = 0;
2520
2521                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2522
2523                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2524                 if (nr_events == 0)
2525                         break;
2526                 /*
2527                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2528                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2529                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2530                  */
2531                 if (need_resched()) {
2532                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2533                         cond_resched();
2534                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2535                 }
2536         }
2537         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2538 }
2539
2540 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2541 {
2542         unsigned int nr_events = 0;
2543         int ret = 0;
2544
2545         /*
2546          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2547          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2548          * that got punted to a workqueue.
2549          */
2550         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2551         /*
2552          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2553          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2554          * already triggered a CQE (eg in error).
2555          */
2556         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2557                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2558         if (io_cqring_events(ctx))
2559                 goto out;
2560         do {
2561                 /*
2562                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2563                  * application entering polling for a command before it gets
2564                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2565                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2566                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2567                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2568                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2569                  * very same mutex.
2570                  */
2571                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2572                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2573
2574                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2575                         io_run_task_work();
2576                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2577
2578                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2579                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2580                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2581                                 break;
2582                 }
2583                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2584         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2585 out:
2586         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2587         return ret;
2588 }
2589
2590 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2591 {
2592         /*
2593          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2594          * thread.
2595          */
2596         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2597                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2598
2599                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2600                 sb_end_write(sb);
2601         }
2602 }
2603
2604 #ifdef CONFIG_BLOCK
2605 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2606 {
2607         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2608
2609         if (!rw)
2610                 return !io_req_prep_async(req);
2611         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2612         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2613         return true;
2614 }
2615
2616 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2617 {
2618         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2619         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2620
2621         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2622                 return false;
2623         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2624             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2625                 return false;
2626         /*
2627          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2628          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2629          * -EAGAIN.
2630          */
2631         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2632                 return false;
2633         /*
2634          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2635          * not in the original thread group (or in task context).
2636          */
2637         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2638                 return false;
2639         return true;
2640 }
2641 #else
2642 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2643 {
2644         return false;
2645 }
2646 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2647 {
2648         return false;
2649 }
2650 #endif
2651
2652 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
2653 {
2654         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2655                 kiocb_end_write(req);
2656         if (res != req->result) {
2657                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2658                     io_rw_should_reissue(req)) {
2659                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2660                         return true;
2661                 }
2662                 req_set_fail(req);
2663                 req->result = res;
2664         }
2665         return false;
2666 }
2667
2668 static void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2669 {
2670         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2671         long res = req->result;
2672
2673         if (*locked) {
2674                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2675                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2676
2677                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2678                 state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
2679                 if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
2680                         io_submit_flush_completions(ctx);
2681         } else {
2682                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2683         }
2684 }
2685
2686 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2687                              unsigned int issue_flags)
2688 {
2689         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2690                 return;
2691         __io_req_complete(req, issue_flags, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
2692 }
2693
2694 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2695 {
2696         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2697
2698         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2699                 return;
2700         req->result = res;
2701         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
2702         io_req_task_work_add(req);
2703 }
2704
2705 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2706 {
2707         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2708
2709         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2710                 kiocb_end_write(req);
2711         if (unlikely(res != req->result)) {
2712                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2713                     io_resubmit_prep(req))) {
2714                         req_set_fail(req);
2715                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2716                 }
2717         }
2718
2719         WRITE_ONCE(req->result, res);
2720         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2721         smp_wmb();
2722         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2723 }
2724
2725 /*
2726  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2727  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2728  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2729  * accessing the kiocb cookie.
2730  */
2731 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2732 {
2733         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2734         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2735
2736         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2737         if (unlikely(in_async))
2738                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2739
2740         /*
2741          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2742          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2743          * different devices.
2744          */
2745         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2746                 ctx->poll_multi_queue = false;
2747         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2748                 struct io_kiocb *list_req;
2749                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2750
2751                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2752                                                 inflight_entry);
2753
2754                 if (list_req->file != req->file) {
2755                         ctx->poll_multi_queue = true;
2756                 } else {
2757                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2758                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2759                         if (queue_num0 != queue_num1)
2760                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2761                 }
2762         }
2763
2764         /*
2765          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2766          * it to the front so we find it first.
2767          */
2768         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2769                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2770         else
2771                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2772
2773         if (unlikely(in_async)) {
2774                 /*
2775                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2776                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2777                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2778                  * whether should wake up sq thread.
2779                  */
2780                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2781                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2782                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2783
2784                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2785         }
2786 }
2787
2788 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2789 {
2790         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2791 }
2792
2793 /*
2794  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2795  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2796  * inline.
2797  */
2798 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, int rw)
2799 {
2800         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2801
2802         if (S_ISBLK(mode)) {
2803                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2804                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2805                         return true;
2806                 return false;
2807         }
2808         if (S_ISSOCK(mode))
2809                 return true;
2810         if (S_ISREG(mode)) {
2811                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2812                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2813                     file->f_op != &io_uring_fops)
2814                         return true;
2815                 return false;
2816         }
2817
2818         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2819         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2820                 return true;
2821
2822         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2823                 return false;
2824
2825         if (rw == READ)
2826                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2827
2828         return file->f_op->write_iter != NULL;
2829 }
2830
2831 static bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req, int rw)
2832 {
2833         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_READ))
2834                 return true;
2835         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_WRITE))
2836                 return true;
2837
2838         return __io_file_supports_nowait(req->file, rw);
2839 }
2840
2841 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2842 {
2843         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2844         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2845         struct file *file = req->file;
2846         unsigned ioprio;
2847         int ret;
2848
2849         if (!io_req_ffs_set(req) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2850                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2851
2852         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2853         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2854                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2855                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2856         }
2857         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2858         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2859         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2860         if (unlikely(ret))
2861                 return ret;
2862
2863         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2864         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2865                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2866
2867         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2868         if (ioprio) {
2869                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2870                 if (ret)
2871                         return ret;
2872
2873                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2874         } else
2875                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2876
2877         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2878                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2879                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2880                         return -EOPNOTSUPP;
2881
2882                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI | IOCB_ALLOC_CACHE;
2883                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2884                 req->iopoll_completed = 0;
2885         } else {
2886                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2887                         return -EINVAL;
2888                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2889         }
2890
2891         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2892             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2893                 req->imu = NULL;
2894                 io_req_set_rsrc_node(req);
2895         }
2896
2897         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2898         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2899         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2900         return 0;
2901 }
2902
2903 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2904 {
2905         switch (ret) {
2906         case -EIOCBQUEUED:
2907                 break;
2908         case -ERESTARTSYS:
2909         case -ERESTARTNOINTR:
2910         case -ERESTARTNOHAND:
2911         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2912                 /*
2913                  * We can't just restart the syscall, since previously
2914                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2915                  * IO with EINTR.
2916                  */
2917                 ret = -EINTR;
2918                 fallthrough;
2919         default:
2920                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2921         }
2922 }
2923
2924 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2925                        unsigned int issue_flags)
2926 {
2927         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2928         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2929         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2930
2931         /* add previously done IO, if any */
2932         if (io && io->bytes_done > 0) {
2933                 if (ret < 0)
2934                         ret = io->bytes_done;
2935                 else
2936                         ret += io->bytes_done;
2937         }
2938
2939         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2940                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2941         if (ret >= 0 && check_reissue)
2942                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2943         else
2944                 io_rw_done(kiocb, ret);
2945
2946         if (check_reissue && (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
2947                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2948                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2949                         io_req_task_queue_reissue(req);
2950                 } else {
2951                         req_set_fail(req);
2952                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret,
2953                                           io_put_rw_kbuf(req));
2954                 }
2955         }
2956 }
2957
2958 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2959                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2960 {
2961         size_t len = req->rw.len;
2962         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2963         size_t offset;
2964
2965         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2966                 return -EFAULT;
2967         /* not inside the mapped region */
2968         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2969                 return -EFAULT;
2970
2971         /*
2972          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2973          * and advance us to the beginning.
2974          */
2975         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2976         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2977
2978         if (offset) {
2979                 /*
2980                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2981                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2982                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2983                  * we know that:
2984                  *
2985                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2986                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2987                  *    first and last bvec
2988                  *
2989                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2990                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2991                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2992                  * since we can just skip the first segment, which may not
2993                  * be PAGE_SIZE aligned.
2994                  */
2995                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2996
2997                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2998                         iov_iter_advance(iter, offset);
2999                 } else {
3000                         unsigned long seg_skip;
3001
3002                         /* skip first vec */
3003                         offset -= bvec->bv_len;
3004                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3005
3006                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3007                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3008                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3009                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3010                 }
3011         }
3012
3013         return 0;
3014 }
3015
3016 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
3017 {
3018         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3019         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
3020         u16 index, buf_index = req->buf_index;
3021
3022         if (likely(!imu)) {
3023                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3024                         return -EFAULT;
3025                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3026                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
3027                 req->imu = imu;
3028         }
3029         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
3030 }
3031
3032 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3033 {
3034         if (needs_lock)
3035                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3036 }
3037
3038 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3039 {
3040         /*
3041          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3042          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3043          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3044          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3045          */
3046         if (needs_lock)
3047                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3048 }
3049
3050 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3051                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3052                                           bool needs_lock)
3053 {
3054         struct io_buffer *head;
3055
3056         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3057                 return kbuf;
3058
3059         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3060
3061         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3062
3063         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3064         if (head) {
3065                 if (!list_empty(&head->list)) {
3066                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3067                                                         list);
3068                         list_del(&kbuf->list);
3069                 } else {
3070                         kbuf = head;
3071                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3072                 }
3073                 if (*len > kbuf->len)
3074                         *len = kbuf->len;
3075         } else {
3076                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3077         }
3078
3079         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3080
3081         return kbuf;
3082 }
3083
3084 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3085                                         bool needs_lock)
3086 {
3087         struct io_buffer *kbuf;
3088         u16 bgid;
3089
3090         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3091         bgid = req->buf_index;
3092         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3093         if (IS_ERR(kbuf))
3094                 return kbuf;
3095         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3096         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3097         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3098 }
3099
3100 #ifdef CONFIG_COMPAT
3101 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3102                                 bool needs_lock)
3103 {
3104         struct compat_iovec __user *uiov;
3105         compat_ssize_t clen;
3106         void __user *buf;
3107         ssize_t len;
3108
3109         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3110         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3111                 return -EFAULT;
3112         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3113                 return -EFAULT;
3114         if (clen < 0)
3115                 return -EINVAL;
3116
3117         len = clen;
3118         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3119         if (IS_ERR(buf))
3120                 return PTR_ERR(buf);
3121         iov[0].iov_base = buf;
3122         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3123         return 0;
3124 }
3125 #endif
3126
3127 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3128                                       bool needs_lock)
3129 {
3130         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3131         void __user *buf;
3132         ssize_t len;
3133
3134         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3135                 return -EFAULT;
3136
3137         len = iov[0].iov_len;
3138         if (len < 0)
3139                 return -EINVAL;
3140         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3141         if (IS_ERR(buf))
3142                 return PTR_ERR(buf);
3143         iov[0].iov_base = buf;
3144         iov[0].iov_len = len;
3145         return 0;
3146 }
3147
3148 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3149                                     bool needs_lock)
3150 {
3151         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3152                 struct io_buffer *kbuf;
3153
3154                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3155                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3156                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3157                 return 0;
3158         }
3159         if (req->rw.len != 1)
3160                 return -EINVAL;
3161
3162 #ifdef CONFIG_COMPAT
3163         if (req->ctx->compat)
3164                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3165 #endif
3166
3167         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3168 }
3169
3170 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3171                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3172 {
3173         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3174         size_t sqe_len = req->rw.len;
3175         u8 opcode = req->opcode;
3176         ssize_t ret;
3177
3178         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3179                 *iovec = NULL;
3180                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3181         }
3182
3183         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3184         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3185                 return -EINVAL;
3186
3187         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3188                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3189                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3190                         if (IS_ERR(buf))
3191                                 return PTR_ERR(buf);
3192                         req->rw.len = sqe_len;
3193                 }
3194
3195                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3196                 *iovec = NULL;
3197                 return ret;
3198         }
3199
3200         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3201                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3202                 if (!ret)
3203                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3204                 *iovec = NULL;
3205                 return ret;
3206         }
3207
3208         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3209                               req->ctx->compat);
3210 }
3211
3212 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3213 {
3214         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3215 }
3216
3217 /*
3218  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3219  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3220  */
3221 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3222 {
3223         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3224         struct file *file = req->file;
3225         ssize_t ret = 0;
3226
3227         /*
3228          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3229          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3230          * the kiocb to be handled from an async context.
3231          */
3232         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3233                 return -EOPNOTSUPP;
3234         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3235                 return -EAGAIN;
3236
3237         while (iov_iter_count(iter)) {
3238                 struct iovec iovec;
3239                 ssize_t nr;
3240
3241                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3242                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3243                 } else {
3244                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3245                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3246                 }
3247
3248                 if (rw == READ) {
3249                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3250                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3251                 } else {
3252                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3253                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3254                 }
3255
3256                 if (nr < 0) {
3257                         if (!ret)
3258                                 ret = nr;
3259                         break;
3260                 }
3261                 ret += nr;
3262                 if (nr != iovec.iov_len)
3263                         break;
3264                 req->rw.len -= nr;
3265                 req->rw.addr += nr;
3266                 iov_iter_advance(iter, nr);
3267         }
3268
3269         return ret;
3270 }
3271
3272 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3273                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3274 {
3275         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3276
3277         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3278         rw->free_iovec = iovec;
3279         rw->bytes_done = 0;
3280         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3281         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3282                 return;
3283         if (!iovec) {
3284                 unsigned iov_off = 0;
3285
3286                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3287                 if (iter->iov != fast_iov) {
3288                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3289                         rw->iter.iov += iov_off;
3290                 }
3291                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3292                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3293                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3294         } else {
3295                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3296         }
3297 }
3298
3299 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3300 {
3301         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3302         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3303         return req->async_data == NULL;
3304 }
3305
3306 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3307                              const struct iovec *fast_iov,
3308                              struct iov_iter *iter, bool force)
3309 {
3310         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3311                 return 0;
3312         if (!req->async_data) {
3313                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3314                         kfree(iovec);
3315                         return -ENOMEM;
3316                 }
3317
3318                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3319         }
3320         return 0;
3321 }
3322
3323 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3324 {
3325         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3326         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3327         int ret;
3328
3329         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3330         if (unlikely(ret < 0))
3331                 return ret;
3332
3333         iorw->bytes_done = 0;
3334         iorw->free_iovec = iov;
3335         if (iov)
3336                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3337         return 0;
3338 }
3339
3340 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3341 {
3342         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3343                 return -EBADF;
3344         return io_prep_rw(req, sqe);
3345 }
3346
3347 /*
3348  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3349  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3350  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3351  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3352  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3353  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3354  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3355  * slow path.
3356  */
3357 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3358                              int sync, void *arg)
3359 {
3360         struct wait_page_queue *wpq;
3361         struct io_kiocb *req = wait->private;
3362         struct wait_page_key *key = arg;
3363
3364         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3365
3366         if (!wake_page_match(wpq, key))
3367                 return 0;
3368
3369         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3370         list_del_init(&wait->entry);
3371         io_req_task_queue(req);
3372         return 1;
3373 }
3374
3375 /*
3376  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3377  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3378  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3379  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3380  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3381  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3382  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3383  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3384  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3385  * async worker threads for a blocking retry.
3386  */
3387 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3388 {
3389         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3390         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3391         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3392
3393         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3394         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3395                 return false;
3396
3397         /* Only for buffered IO */
3398         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3399                 return false;
3400
3401         /*
3402          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3403          * support callback based unlocks
3404          */
3405         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3406                 return false;
3407
3408         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3409         wait->wait.private = req;
3410         wait->wait.flags = 0;
3411         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3412         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3413         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3414         kiocb->ki_waitq = wait;
3415         return true;
3416 }
3417
3418 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3419 {
3420         if (req->file->f_op->read_iter)
3421                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3422         else if (req->file->f_op->read)
3423                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3424         else
3425                 return -EINVAL;
3426 }
3427
3428 static bool need_read_all(struct io_kiocb *req)
3429 {
3430         return req->flags & REQ_F_ISREG ||
3431                 S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode);
3432 }
3433
3434 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3435 {
3436         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3437         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3438         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3439         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3440         ssize_t io_size, ret, ret2;
3441         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3442
3443         if (rw) {
3444                 iter = &rw->iter;
3445                 iovec = NULL;
3446         } else {
3447                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3448                 if (ret < 0)
3449                         return ret;
3450         }
3451         io_size = iov_iter_count(iter);
3452         req->result = io_size;
3453
3454         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3455         if (!force_nonblock)
3456                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3457         else
3458                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3459
3460         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3461         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, READ)) {
3462                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3463                 return ret ?: -EAGAIN;
3464         }
3465
3466         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3467         if (unlikely(ret)) {
3468                 kfree(iovec);
3469                 return ret;
3470         }
3471
3472         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3473
3474         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3475                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3476                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3477                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3478                         goto done;
3479                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3480                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3481                         goto done;
3482                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3483                 iov_iter_reexpand(iter, iter->count + iter->truncated);
3484                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3485                 ret = 0;
3486         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3487                 goto out_free;
3488         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3489                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !need_read_all(req)) {
3490                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3491                 goto done;
3492         }
3493
3494         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3495         if (ret2)
3496                 return ret2;
3497
3498         iovec = NULL;
3499         rw = req->async_data;
3500         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3501         iter = &rw->iter;
3502
3503         do {
3504                 io_size -= ret;
3505                 rw->bytes_done += ret;
3506                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3507                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3508                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3509                         return -EAGAIN;
3510                 }
3511
3512                 /*
3513                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3514                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3515                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3516                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3517                  */
3518                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3519                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3520                         return 0;
3521                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3522                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3523         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3524 done:
3525         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3526 out_free:
3527         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3528         if (iovec)
3529                 kfree(iovec);
3530         return 0;
3531 }
3532
3533 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3534 {
3535         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3536                 return -EBADF;
3537         return io_prep_rw(req, sqe);
3538 }
3539
3540 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3541 {
3542         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3543         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3544         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3545         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3546         ssize_t ret, ret2, io_size;
3547         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3548
3549         if (rw) {
3550                 iter = &rw->iter;
3551                 iovec = NULL;
3552         } else {
3553                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3554                 if (ret < 0)
3555                         return ret;
3556         }
3557         io_size = iov_iter_count(iter);
3558         req->result = io_size;
3559
3560         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3561         if (!force_nonblock)
3562                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3563         else
3564                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3565
3566         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3567         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, WRITE))
3568                 goto copy_iov;
3569
3570         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3571         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3572             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3573                 goto copy_iov;
3574
3575         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3576         if (unlikely(ret))
3577                 goto out_free;
3578
3579         /*
3580          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3581          * which will be released by another thread in
3582          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3583          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3584          * we return to userspace.
3585          */
3586         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3587                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3588                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3589                                         SB_FREEZE_WRITE);
3590         }
3591         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3592
3593         if (req->file->f_op->write_iter)
3594                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3595         else if (req->file->f_op->write)
3596                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3597         else
3598                 ret2 = -EINVAL;
3599
3600         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3601                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3602                 ret2 = -EAGAIN;
3603         }
3604
3605         /*
3606          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3607          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3608          */
3609         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3610                 ret2 = -EAGAIN;
3611         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3612         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3613                 goto done;
3614         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3615                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3616                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3617                         goto copy_iov;
3618 done:
3619                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3620         } else {
3621 copy_iov:
3622                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3623                 iov_iter_reexpand(iter, iter->count + iter->truncated);
3624                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3625                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3626                 return ret ?: -EAGAIN;
3627         }
3628 out_free:
3629         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3630         if (iovec)
3631                 kfree(iovec);
3632         return ret;
3633 }
3634
3635 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3636                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3637 {
3638         struct io_rename *ren = &req->rename;
3639         const char __user *oldf, *newf;
3640
3641         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3642                 return -EINVAL;
3643         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3644                 return -EINVAL;
3645         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3646                 return -EBADF;
3647
3648         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3649         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3650         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3651         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3652         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3653
3654         ren->oldpath = getname(oldf);
3655         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3656                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3657
3658         ren->newpath = getname(newf);
3659         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3660                 putname(ren->oldpath);
3661                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3662         }
3663
3664         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3665         return 0;
3666 }
3667
3668 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3669 {
3670         struct io_rename *ren = &req->rename;
3671         int ret;
3672
3673         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3674                 return -EAGAIN;
3675
3676         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3677                                 ren->newpath, ren->flags);
3678
3679         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3680         if (ret < 0)
3681                 req_set_fail(req);
3682         io_req_complete(req, ret);
3683         return 0;
3684 }
3685
3686 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3687                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3688 {
3689         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3690         const char __user *fname;
3691
3692         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3693                 return -EINVAL;
3694         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3695             sqe->splice_fd_in)
3696                 return -EINVAL;
3697         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3698                 return -EBADF;
3699
3700         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3701
3702         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3703         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3704                 return -EINVAL;
3705
3706         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3707         un->filename = getname(fname);
3708         if (IS_ERR(un->filename))
3709                 return PTR_ERR(un->filename);
3710
3711         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3712         return 0;
3713 }
3714
3715 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3716 {
3717         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3718         int ret;
3719
3720         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3721                 return -EAGAIN;
3722
3723         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3724                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3725         else
3726                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3727
3728         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3729         if (ret < 0)
3730                 req_set_fail(req);
3731         io_req_complete(req, ret);
3732         return 0;
3733 }
3734
3735 static int io_mkdirat_prep(struct io_kiocb *req,
3736                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3737 {
3738         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3739         const char __user *fname;
3740
3741         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3742                 return -EINVAL;
3743         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3744             sqe->splice_fd_in)
3745                 return -EINVAL;
3746         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3747                 return -EBADF;
3748
3749         mkd->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3750         mkd->mode = READ_ONCE(sqe->len);
3751
3752         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3753         mkd->filename = getname(fname);
3754         if (IS_ERR(mkd->filename))
3755                 return PTR_ERR(mkd->filename);
3756
3757         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3758         return 0;
3759 }
3760
3761 static int io_mkdirat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3762 {
3763         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3764         int ret;
3765
3766         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3767                 return -EAGAIN;
3768
3769         ret = do_mkdirat(mkd->dfd, mkd->filename, mkd->mode);
3770
3771         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3772         if (ret < 0)
3773                 req_set_fail(req);
3774         io_req_complete(req, ret);
3775         return 0;
3776 }
3777
3778 static int io_symlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3779                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3780 {
3781         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3782         const char __user *oldpath, *newpath;
3783
3784         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3785                 return -EINVAL;
3786         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3787             sqe->splice_fd_in)
3788                 return -EINVAL;
3789         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3790                 return -EBADF;
3791
3792         sl->new_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3793         oldpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3794         newpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3795
3796         sl->oldpath = getname(oldpath);
3797         if (IS_ERR(sl->oldpath))
3798                 return PTR_ERR(sl->oldpath);
3799
3800         sl->newpath = getname(newpath);
3801         if (IS_ERR(sl->newpath)) {
3802                 putname(sl->oldpath);
3803                 return PTR_ERR(sl->newpath);
3804         }
3805
3806         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3807         return 0;
3808 }
3809
3810 static int io_symlinkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3811 {
3812         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3813         int ret;
3814
3815         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3816                 return -EAGAIN;
3817
3818         ret = do_symlinkat(sl->oldpath, sl->new_dfd, sl->newpath);
3819
3820         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3821         if (ret < 0)
3822                 req_set_fail(req);
3823         io_req_complete(req, ret);
3824         return 0;
3825 }
3826
3827 static int io_linkat_prep(struct io_kiocb *req,
3828                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3829 {
3830         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3831         const char __user *oldf, *newf;
3832
3833         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3834                 return -EINVAL;
3835         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3836                 return -EINVAL;
3837         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3838                 return -EBADF;
3839
3840         lnk->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3841         lnk->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3842         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3843         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3844         lnk->flags = READ_ONCE(sqe->hardlink_flags);
3845
3846         lnk->oldpath = getname(oldf);
3847         if (IS_ERR(lnk->oldpath))
3848                 return PTR_ERR(lnk->oldpath);
3849
3850         lnk->newpath = getname(newf);
3851         if (IS_ERR(lnk->newpath)) {
3852                 putname(lnk->oldpath);
3853                 return PTR_ERR(lnk->newpath);
3854         }
3855
3856         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3857         return 0;
3858 }
3859
3860 static int io_linkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3861 {
3862         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3863         int ret;
3864
3865         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3866                 return -EAGAIN;
3867
3868         ret = do_linkat(lnk->old_dfd, lnk->oldpath, lnk->new_dfd,
3869                                 lnk->newpath, lnk->flags);
3870
3871         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3872         if (ret < 0)
3873                 req_set_fail(req);
3874         io_req_complete(req, ret);
3875         return 0;
3876 }
3877
3878 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3879                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3880 {
3881 #if defined(CONFIG_NET)
3882         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3883                 return -EINVAL;
3884         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3885                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
3886                 return -EINVAL;
3887
3888         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3889         return 0;
3890 #else
3891         return -EOPNOTSUPP;
3892 #endif
3893 }
3894
3895 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3896 {
3897 #if defined(CONFIG_NET)
3898         struct socket *sock;
3899         int ret;
3900
3901         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3902                 return -EAGAIN;
3903
3904         sock = sock_from_file(req->file);
3905         if (unlikely(!sock))
3906                 return -ENOTSOCK;
3907
3908         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3909         if (ret < 0)
3910                 req_set_fail(req);
3911         io_req_complete(req, ret);
3912         return 0;
3913 #else
3914         return -EOPNOTSUPP;
3915 #endif
3916 }
3917
3918 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3919                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3920 {
3921         struct io_splice *sp = &req->splice;
3922         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3923
3924         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3925                 return -EINVAL;
3926
3927         sp->file_in = NULL;
3928         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3929         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3930
3931         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3932                 return -EINVAL;
3933
3934         sp->file_in = io_file_get(req->ctx, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3935                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3936         if (!sp->file_in)
3937                 return -EBADF;
3938         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3939         return 0;
3940 }
3941
3942 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3943                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3944 {
3945         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3946                 return -EINVAL;
3947         return __io_splice_prep(req, sqe);
3948 }
3949
3950 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3951 {
3952         struct io_splice *sp = &req->splice;
3953         struct file *in = sp->file_in;
3954         struct file *out = sp->file_out;
3955         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3956         long ret = 0;
3957
3958         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3959                 return -EAGAIN;
3960         if (sp->len)
3961                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3962
3963         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3964                 io_put_file(in);
3965         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3966
3967         if (ret != sp->len)
3968                 req_set_fail(req);
3969         io_req_complete(req, ret);
3970         return 0;
3971 }
3972
3973 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3974 {
3975         struct io_splice *sp = &req->splice;
3976
3977         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3978         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3979         return __io_splice_prep(req, sqe);
3980 }
3981
3982 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3983 {
3984         struct io_splice *sp = &req->splice;
3985         struct file *in = sp->file_in;
3986         struct file *out = sp->file_out;
3987         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3988         loff_t *poff_in, *poff_out;
3989         long ret = 0;
3990
3991         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3992                 return -EAGAIN;
3993
3994         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3995         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3996
3997         if (sp->len)
3998                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3999
4000         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4001                 io_put_file(in);
4002         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4003
4004         if (ret != sp->len)
4005                 req_set_fail(req);
4006         io_req_complete(req, ret);
4007         return 0;
4008 }
4009
4010 /*
4011  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
4012  */
4013 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4014 {
4015         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4016
4017         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4018                 return -EINVAL;
4019
4020         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
4021         return 0;
4022 }
4023
4024 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4025 {
4026         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4027
4028         if (!req->file)
4029                 return -EBADF;
4030
4031         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4032                 return -EINVAL;
4033         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4034                      sqe->splice_fd_in))
4035                 return -EINVAL;
4036
4037         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
4038         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
4039                 return -EINVAL;
4040
4041         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4042         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4043         return 0;
4044 }
4045
4046 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4047 {
4048         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
4049         int ret;
4050
4051         /* fsync always requires a blocking context */
4052         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4053                 return -EAGAIN;
4054
4055         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4056                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4057                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4058         if (ret < 0)
4059                 req_set_fail(req);
4060         io_req_complete(req, ret);
4061         return 0;
4062 }
4063
4064 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4065                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4066 {
4067         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4068             sqe->splice_fd_in)
4069                 return -EINVAL;
4070         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4071                 return -EINVAL;
4072
4073         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4074         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4075         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4076         return 0;
4077 }
4078
4079 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4080 {
4081         int ret;
4082
4083         /* fallocate always requiring blocking context */
4084         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4085                 return -EAGAIN;
4086         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4087                                 req->sync.len);
4088         if (ret < 0)
4089                 req_set_fail(req);
4090         io_req_complete(req, ret);
4091         return 0;
4092 }
4093
4094 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4095 {
4096         const char __user *fname;
4097         int ret;
4098
4099         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4100                 return -EINVAL;
4101         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4102                 return -EINVAL;
4103         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4104                 return -EBADF;
4105
4106         /* open.how should be already initialised */
4107         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4108                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4109
4110         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4111         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4112         req->open.filename = getname(fname);
4113         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4114                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4115                 req->open.filename = NULL;
4116                 return ret;
4117         }
4118
4119         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4120         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
4121                 return -EINVAL;
4122
4123         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4124         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4125         return 0;
4126 }
4127
4128 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4129 {
4130         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
4131         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4132
4133         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4134         return __io_openat_prep(req, sqe);
4135 }
4136
4137 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4138 {
4139         struct open_how __user *how;
4140         size_t len;
4141         int ret;
4142
4143         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4144         len = READ_ONCE(sqe->len);
4145         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4146                 return -EINVAL;
4147
4148         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4149                                         len);
4150         if (ret)
4151                 return ret;
4152
4153         return __io_openat_prep(req, sqe);
4154 }
4155
4156 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4157 {
4158         struct open_flags op;
4159         struct file *file;
4160         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
4161         bool fixed = !!req->open.file_slot;
4162         int ret;
4163
4164         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4165         if (ret)
4166                 goto err;
4167         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
4168         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
4169         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4170                 /*
4171                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
4172                  * it'll always -EAGAIN
4173                  */
4174                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
4175                         return -EAGAIN;
4176                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
4177                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
4178         }
4179
4180         if (!fixed) {
4181                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4182                 if (ret < 0)
4183                         goto err;
4184         }
4185
4186         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4187         if (IS_ERR(file)) {
4188                 /*
4189                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
4190                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
4191                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
4192                  */
4193                 if (!fixed)
4194                         put_unused_fd(ret);
4195
4196                 ret = PTR_ERR(file);
4197                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
4198                 if (ret == -EAGAIN &&
4199                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
4200                         return -EAGAIN;
4201                 goto err;
4202         }
4203
4204         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4205                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4206         fsnotify_open(file);
4207
4208         if (!fixed)
4209                 fd_install(ret, file);
4210         else
4211                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4212                                             req->open.file_slot - 1);
4213 err:
4214         putname(req->open.filename);
4215         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4216         if (ret < 0)
4217                 req_set_fail(req);
4218         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4219         return 0;
4220 }
4221
4222 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4223 {
4224         return io_openat2(req, issue_flags);
4225 }
4226
4227 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4228                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4229 {
4230         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4231         u64 tmp;
4232
4233         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
4234             sqe->splice_fd_in)
4235                 return -EINVAL;
4236
4237         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4238         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4239                 return -EINVAL;
4240
4241         memset(p, 0, sizeof(*p));
4242         p->nbufs = tmp;
4243         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4244         return 0;
4245 }
4246
4247 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4248                                int bgid, unsigned nbufs)
4249 {
4250         unsigned i = 0;
4251
4252         /* shouldn't happen */
4253         if (!nbufs)
4254                 return 0;
4255
4256         /* the head kbuf is the list itself */
4257         while (!list_empty(&buf->list)) {
4258                 struct io_buffer *nxt;
4259
4260                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4261                 list_del(&nxt->list);
4262                 kfree(nxt);
4263                 if (++i == nbufs)
4264                         return i;
4265         }
4266         i++;
4267         kfree(buf);
4268         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
4269
4270         return i;
4271 }
4272
4273 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4274 {
4275         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4276         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4277         struct io_buffer *head;
4278         int ret = 0;
4279         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4280
4281         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4282
4283         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4284
4285         ret = -ENOENT;
4286         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4287         if (head)
4288                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4289         if (ret < 0)
4290                 req_set_fail(req);
4291
4292         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4293         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4294         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4295         return 0;
4296 }
4297
4298 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4299                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4300 {
4301         unsigned long size, tmp_check;
4302         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4303         u64 tmp;
4304
4305         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
4306                 return -EINVAL;
4307
4308         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4309         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4310                 return -E2BIG;
4311         p->nbufs = tmp;
4312         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4313         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4314
4315         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4316                                 &size))
4317                 return -EOVERFLOW;
4318         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4319                 return -EOVERFLOW;
4320
4321         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4322         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4323                 return -EFAULT;
4324
4325         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4326         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4327         if (tmp > USHRT_MAX)
4328                 return -E2BIG;
4329         p->bid = tmp;
4330         return 0;
4331 }
4332
4333 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4334 {
4335         struct io_buffer *buf;
4336         u64 addr = pbuf->addr;
4337         int i, bid = pbuf->bid;
4338
4339         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4340                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4341                 if (!buf)
4342                         break;
4343
4344                 buf->addr = addr;
4345                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4346                 buf->bid = bid;
4347                 addr += pbuf->len;
4348                 bid++;
4349                 if (!*head) {
4350                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4351                         *head = buf;
4352                 } else {
4353                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4354                 }
4355         }
4356
4357         return i ? i : -ENOMEM;
4358 }
4359
4360 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4361 {
4362         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4363         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4364         struct io_buffer *head, *list;
4365         int ret = 0;
4366         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4367
4368         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4369
4370         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4371
4372         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4373
4374         ret = io_add_buffers(p, &head);
4375         if (ret >= 0 && !list) {
4376                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4377                 if (ret < 0)
4378                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4379         }
4380         if (ret < 0)
4381                 req_set_fail(req);
4382         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4383         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4384         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4385         return 0;
4386 }
4387
4388 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4389                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4390 {
4391 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4392         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4393                 return -EINVAL;
4394         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4395                 return -EINVAL;
4396
4397         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4398         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4399         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4400
4401         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4402                 struct epoll_event __user *ev;
4403
4404                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4405                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4406                         return -EFAULT;
4407         }
4408
4409         return 0;
4410 #else
4411         return -EOPNOTSUPP;
4412 #endif
4413 }
4414
4415 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4416 {
4417 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4418         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4419         int ret;
4420         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4421
4422         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4423         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4424                 return -EAGAIN;
4425
4426         if (ret < 0)
4427                 req_set_fail(req);
4428         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4429         return 0;
4430 #else
4431         return -EOPNOTSUPP;
4432 #endif
4433 }
4434
4435 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4436 {
4437 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4438         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4439                 return -EINVAL;
4440         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4441                 return -EINVAL;
4442
4443         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4444         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4445         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4446         return 0;
4447 #else
4448         return -EOPNOTSUPP;
4449 #endif
4450 }
4451
4452 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4453 {
4454 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4455         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4456         int ret;
4457
4458         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4459                 return -EAGAIN;
4460
4461         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4462         if (ret < 0)
4463                 req_set_fail(req);
4464         io_req_complete(req, ret);
4465         return 0;
4466 #else
4467         return -EOPNOTSUPP;
4468 #endif
4469 }
4470
4471 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4472 {
4473         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4474                 return -EINVAL;
4475         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4476                 return -EINVAL;
4477
4478         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4479         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4480         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4481         return 0;
4482 }
4483
4484 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4485 {
4486         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4487         int ret;
4488
4489         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4490                 switch (fa->advice) {
4491                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4492                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4493                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4494                         break;
4495                 default:
4496                         return -EAGAIN;
4497                 }
4498         }
4499
4500         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4501         if (ret < 0)
4502                 req_set_fail(req);
4503         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4504         return 0;
4505 }
4506
4507 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4508 {
4509         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4510                 return -EINVAL;
4511         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4512                 return -EINVAL;
4513         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4514                 return -EBADF;
4515
4516         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4517         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4518         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4519         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4520         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4521
4522         return 0;
4523 }
4524
4525 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4526 {
4527         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4528         int ret;
4529
4530         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4531                 return -EAGAIN;
4532
4533         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4534                        ctx->buffer);
4535
4536         if (ret < 0)
4537                 req_set_fail(req);
4538         io_req_complete(req, ret);
4539         return 0;
4540 }
4541
4542 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4543 {
4544         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4545                 return -EINVAL;
4546         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4547             sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4548                 return -EINVAL;
4549         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4550                 return -EBADF;
4551
4552         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4553         return 0;
4554 }
4555
4556 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4557 {
4558         struct files_struct *files = current->files;
4559         struct io_close *close = &req->close;
4560         struct fdtable *fdt;
4561         struct file *file = NULL;
4562         int ret = -EBADF;
4563
4564         spin_lock(&files->file_lock);
4565         fdt = files_fdtable(files);
4566         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4567                 spin_unlock(&files->file_lock);
4568                 goto err;
4569         }
4570         file = fdt->fd[close->fd];
4571         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4572                 spin_unlock(&files->file_lock);
4573                 file = NULL;
4574                 goto err;
4575         }
4576
4577         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4578         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4579                 spin_unlock(&files->file_lock);
4580                 return -EAGAIN;
4581         }
4582
4583         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4584         spin_unlock(&files->file_lock);
4585         if (ret < 0) {
4586                 if (ret == -ENOENT)
4587                         ret = -EBADF;
4588                 goto err;
4589         }
4590
4591         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4592         ret = filp_close(file, current->files);
4593 err:
4594         if (ret < 0)
4595                 req_set_fail(req);
4596         if (file)
4597                 fput(file);
4598         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4599         return 0;
4600 }
4601
4602 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4603 {
4604         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4605
4606         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4607                 return -EINVAL;
4608         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4609                      sqe->splice_fd_in))
4610                 return -EINVAL;
4611
4612         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4613         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4614         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4615         return 0;
4616 }
4617
4618 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4619 {
4620         int ret;
4621
4622         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4623         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4624                 return -EAGAIN;
4625
4626         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4627                                 req->sync.flags);
4628         if (ret < 0)
4629                 req_set_fail(req);
4630         io_req_complete(req, ret);
4631         return 0;
4632 }
4633
4634 #if defined(CONFIG_NET)
4635 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4636                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4637 {
4638         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4639
4640         if (async_msg)
4641                 return -EAGAIN;
4642         if (io_alloc_async_data(req)) {
4643                 kfree(kmsg->free_iov);
4644                 return -ENOMEM;
4645         }
4646         async_msg = req->async_data;
4647         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4648         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4649         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4650         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4651         if (!async_msg->free_iov)
4652                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4653
4654         return -EAGAIN;
4655 }
4656
4657 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4658                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4659 {
4660         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4661         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4662         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4663                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4664 }
4665
4666 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4667 {
4668         int ret;
4669
4670         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4671         if (!ret)
4672                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4673         return ret;
4674 }
4675
4676 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4677 {
4678         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4679
4680         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4681                 return -EINVAL;
4682
4683         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4684         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4685         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4686         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4687                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4688
4689 #ifdef CONFIG_COMPAT
4690         if (req->ctx->compat)
4691                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4692 #endif
4693         return 0;
4694 }
4695
4696 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4697 {
4698         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4699         struct socket *sock;
4700         unsigned flags;
4701         int min_ret = 0;
4702         int ret;
4703
4704         sock = sock_from_file(req->file);
4705         if (unlikely(!sock))
4706                 return -ENOTSOCK;
4707
4708         kmsg = req->async_data;
4709         if (!kmsg) {
4710                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4711                 if (ret)
4712                         return ret;
4713                 kmsg = &iomsg;
4714         }
4715
4716         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4717         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4718                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4719         if (flags & MSG_WAITALL)
4720                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4721
4722         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4723         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4724                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4725         if (ret == -ERESTARTSYS)
4726                 ret = -EINTR;
4727
4728         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4729         if (kmsg->free_iov)
4730                 kfree(kmsg->free_iov);
4731         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4732         if (ret < min_ret)
4733                 req_set_fail(req);
4734         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4735         return 0;
4736 }
4737
4738 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4739 {
4740         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4741         struct msghdr msg;
4742         struct iovec iov;
4743         struct socket *sock;
4744         unsigned flags;
4745         int min_ret = 0;
4746         int ret;
4747
4748         sock = sock_from_file(req->file);
4749         if (unlikely(!sock))
4750                 return -ENOTSOCK;
4751
4752         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4753         if (unlikely(ret))
4754                 return ret;
4755
4756         msg.msg_name = NULL;
4757         msg.msg_control = NULL;
4758         msg.msg_controllen = 0;
4759         msg.msg_namelen = 0;
4760
4761         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4762         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4763                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4764         if (flags & MSG_WAITALL)
4765                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4766
4767         msg.msg_flags = flags;
4768         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4769         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4770                 return -EAGAIN;
4771         if (ret == -ERESTARTSYS)
4772                 ret = -EINTR;
4773
4774         if (ret < min_ret)
4775                 req_set_fail(req);
4776         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4777         return 0;
4778 }
4779
4780 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4781                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4782 {
4783         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4784         struct iovec __user *uiov;
4785         size_t iov_len;
4786         int ret;
4787
4788         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4789                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4790         if (ret)
4791                 return ret;
4792
4793         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4794                 if (iov_len > 1)
4795                         return -EINVAL;
4796                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4797                         return -EFAULT;
4798                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4799                 iomsg->free_iov = NULL;
4800         } else {
4801                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4802                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4803                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4804                                      false);
4805                 if (ret > 0)
4806                         ret = 0;
4807         }
4808
4809         return ret;
4810 }
4811
4812 #ifdef CONFIG_COMPAT
4813 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4814                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4815 {
4816         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4817         struct compat_iovec __user *uiov;
4818         compat_uptr_t ptr;
4819         compat_size_t len;
4820         int ret;
4821
4822         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4823                                   &ptr, &len);
4824         if (ret)
4825                 return ret;
4826
4827         uiov = compat_ptr(ptr);
4828         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4829                 compat_ssize_t clen;
4830
4831                 if (len > 1)
4832                         return -EINVAL;
4833                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4834                         return -EFAULT;
4835                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4836                         return -EFAULT;
4837                 if (clen < 0)
4838                         return -EINVAL;
4839                 sr->len = clen;
4840                 iomsg->free_iov = NULL;
4841         } else {
4842                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4843                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4844                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4845                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4846                 if (ret < 0)
4847                         return ret;
4848         }
4849
4850         return 0;
4851 }
4852 #endif
4853
4854 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4855                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4856 {
4857         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4858
4859 #ifdef CONFIG_COMPAT
4860         if (req->ctx->compat)
4861                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4862 #endif
4863
4864         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4865 }
4866
4867 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4868                                                bool needs_lock)
4869 {
4870         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4871         struct io_buffer *kbuf;
4872
4873         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4874         if (IS_ERR(kbuf))
4875                 return kbuf;
4876
4877         sr->kbuf = kbuf;
4878         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4879         return kbuf;
4880 }
4881
4882 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4883 {
4884         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4885 }
4886
4887 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4888 {
4889         int ret;
4890
4891         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4892         if (!ret)
4893                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4894         return ret;
4895 }
4896
4897 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4898 {
4899         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4900
4901         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4902                 return -EINVAL;
4903
4904         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4905         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4906         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4907         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4908         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4909                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4910
4911 #ifdef CONFIG_COMPAT
4912         if (req->ctx->compat)
4913                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4914 #endif
4915         return 0;
4916 }
4917
4918 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4919 {
4920         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4921         struct socket *sock;
4922         struct io_buffer *kbuf;
4923         unsigned flags;
4924         int min_ret = 0;
4925         int ret, cflags = 0;
4926         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4927
4928         sock = sock_from_file(req->file);
4929         if (unlikely(!sock))
4930                 return -ENOTSOCK;
4931
4932         kmsg = req->async_data;
4933         if (!kmsg) {
4934                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4935                 if (ret)
4936                         return ret;
4937                 kmsg = &iomsg;
4938         }
4939
4940         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4941                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4942                 if (IS_ERR(kbuf))
4943                         return PTR_ERR(kbuf);
4944                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4945                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4946                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4947                                 1, req->sr_msg.len);
4948         }
4949
4950         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4951         if (force_nonblock)
4952                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4953         if (flags & MSG_WAITALL)
4954                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4955
4956         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4957                                         kmsg->uaddr, flags);
4958         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4959                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4960         if (ret == -ERESTARTSYS)
4961                 ret = -EINTR;
4962
4963         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4964                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4965         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4966         if (kmsg->free_iov)
4967                 kfree(kmsg->free_iov);
4968         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4969         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4970                 req_set_fail(req);
4971         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4972         return 0;
4973 }
4974
4975 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4976 {
4977         struct io_buffer *kbuf;
4978         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4979         struct msghdr msg;
4980         void __user *buf = sr->buf;
4981         struct socket *sock;
4982         struct iovec iov;
4983         unsigned flags;
4984         int min_ret = 0;
4985         int ret, cflags = 0;
4986         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4987
4988         sock = sock_from_file(req->file);
4989         if (unlikely(!sock))
4990                 return -ENOTSOCK;
4991
4992         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4993                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4994                 if (IS_ERR(kbuf))
4995                         return PTR_ERR(kbuf);
4996                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4997         }
4998
4999         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
5000         if (unlikely(ret))
5001                 goto out_free;
5002
5003         msg.msg_name = NULL;
5004         msg.msg_control = NULL;
5005         msg.msg_controllen = 0;
5006         msg.msg_namelen = 0;
5007         msg.msg_iocb = NULL;
5008         msg.msg_flags = 0;
5009
5010         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5011         if (force_nonblock)
5012                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5013         if (flags & MSG_WAITALL)
5014                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
5015
5016         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
5017         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5018                 return -EAGAIN;
5019         if (ret == -ERESTARTSYS)
5020                 ret = -EINTR;
5021 out_free:
5022         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5023                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5024         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5025                 req_set_fail(req);
5026         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5027         return 0;
5028 }
5029
5030 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5031 {
5032         struct io_accept *accept = &req->accept;
5033
5034         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5035                 return -EINVAL;
5036         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
5037                 return -EINVAL;
5038
5039         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5040         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5041         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
5042         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5043
5044         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5045         if (accept->file_slot && ((req->open.how.flags & O_CLOEXEC) ||
5046                                   (accept->flags & SOCK_CLOEXEC)))
5047                 return -EINVAL;
5048         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
5049                 return -EINVAL;
5050         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
5051                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
5052         return 0;
5053 }
5054
5055 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5056 {
5057         struct io_accept *accept = &req->accept;
5058         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5059         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5060         bool fixed = !!accept->file_slot;
5061         struct file *file;
5062         int ret, fd;
5063
5064         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
5065                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5066
5067         if (!fixed) {
5068                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
5069                 if (unlikely(fd < 0))
5070                         return fd;
5071         }
5072         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
5073                          accept->flags);
5074         if (IS_ERR(file)) {
5075                 if (!fixed)
5076                         put_unused_fd(fd);
5077                 ret = PTR_ERR(file);
5078                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5079                         return -EAGAIN;
5080                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5081                         ret = -EINTR;
5082                 req_set_fail(req);
5083         } else if (!fixed) {
5084                 fd_install(fd, file);
5085                 ret = fd;
5086         } else {
5087                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
5088                                             accept->file_slot - 1);
5089         }
5090         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5091         return 0;
5092 }
5093
5094 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
5095 {
5096         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5097         struct io_connect *conn = &req->connect;
5098
5099         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
5100 }
5101
5102 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5103 {
5104         struct io_connect *conn = &req->connect;
5105
5106         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5107                 return -EINVAL;
5108         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
5109             sqe->splice_fd_in)
5110                 return -EINVAL;
5111
5112         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5113         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5114         return 0;
5115 }
5116
5117 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5118 {
5119         struct io_async_connect __io, *io;
5120         unsigned file_flags;
5121         int ret;
5122         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5123
5124         if (req->async_data) {
5125                 io = req->async_data;
5126         } else {
5127                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5128                                                 req->connect.addr_len,
5129                                                 &__io.address);
5130                 if (ret)
5131                         goto out;
5132                 io = &__io;
5133         }
5134
5135         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5136
5137         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5138                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5139         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5140                 if (req->async_data)
5141                         return -EAGAIN;
5142                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5143                         ret = -ENOMEM;
5144                         goto out;
5145                 }
5146                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5147                 return -EAGAIN;
5148         }
5149         if (ret == -ERESTARTSYS)
5150                 ret = -EINTR;
5151 out:
5152         if (ret < 0)
5153                 req_set_fail(req);
5154         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5155         return 0;
5156 }
5157 #else /* !CONFIG_NET */
5158 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
5159 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
5160 {                                                                       \
5161         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5162 }
5163
5164 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
5165 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
5166 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
5167 {                                                                       \
5168         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5169 }                                                                       \
5170
5171 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
5172 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
5173 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
5174 {                                                                       \
5175         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5176 }
5177
5178 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
5179 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
5180 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
5181 IO_NETOP_PREP(accept);
5182 IO_NETOP_FN(send);
5183 IO_NETOP_FN(recv);
5184 #endif /* CONFIG_NET */
5185
5186 struct io_poll_table {
5187         struct poll_table_struct pt;
5188         struct io_kiocb *req;
5189         int nr_entries;
5190         int error;
5191 };
5192
5193 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5194                            __poll_t mask, io_req_tw_func_t func)
5195 {
5196         /* for instances that support it check for an event match first: */
5197         if (mask && !(mask & poll->events))
5198                 return 0;
5199
5200         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5201
5202         list_del_init(&poll->wait.entry);
5203
5204         req->result = mask;
5205         req->io_task_work.func = func;
5206
5207         /*
5208          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5209          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5210          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5211          * have the needed state needed for it anyway.
5212          */
5213         io_req_task_work_add(req);
5214         return 1;
5215 }
5216
5217 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5218         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5219 {
5220         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5221
5222         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
5223         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
5224                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5225
5226         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5227                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5228
5229                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5230         }
5231
5232         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5233         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5234                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5235                 return true;
5236         }
5237
5238         return false;
5239 }
5240
5241 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5242 {
5243         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5244         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5245                 return req->async_data;
5246         return req->apoll->double_poll;
5247 }
5248
5249 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5250 {
5251         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5252                 return &req->poll;
5253         return &req->apoll->poll;
5254 }
5255
5256 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5257         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5258 {
5259         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5260
5261         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5262
5263         if (poll && poll->head) {
5264                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5265
5266                 spin_lock_irq(&head->lock);
5267                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5268                 if (poll->wait.private)
5269                         req_ref_put(req);
5270                 poll->head = NULL;
5271                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5272         }
5273 }
5274
5275 static bool __io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5276         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5277 {
5278         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5279         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
5280         int error;
5281
5282         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
5283                 error = -ECANCELED;
5284                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5285         } else {
5286                 error = mangle_poll(mask);
5287         }
5288         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
5289                 flags = 0;
5290         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
5291                 req->poll.done = true;
5292                 flags = 0;
5293         }
5294         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
5295                 ctx->cq_extra++;
5296
5297         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
5298 }
5299
5300 static inline bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5301         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5302 {
5303         bool done;
5304
5305         done = __io_poll_complete(req, mask);
5306         io_commit_cqring(req->ctx);
5307         return done;
5308 }
5309
5310 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5311 {
5312         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5313         struct io_kiocb *nxt;
5314
5315         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5316                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5317         } else {
5318                 bool done;
5319
5320                 done = __io_poll_complete(req, req->result);
5321                 if (done) {
5322                         io_poll_remove_double(req);
5323                         hash_del(&req->hash_node);
5324                 } else {
5325                         req->result = 0;
5326                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
5327                 }
5328                 io_commit_cqring(ctx);
5329                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5330                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5331
5332                 if (done) {
5333                         nxt = io_put_req_find_next(req);
5334                         if (nxt)
5335                                 io_req_task_submit(nxt, locked);
5336                 }
5337         }
5338 }
5339
5340 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5341                                int sync, void *key)
5342 {
5343         struct io_kiocb *req = wait->private;
5344         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5345         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5346         unsigned long flags;
5347
5348         /* for instances that support it check for an event match first: */
5349         if (mask && !(mask & poll->events))
5350                 return 0;
5351         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
5352                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5353
5354         list_del_init(&wait->entry);
5355
5356         if (poll->head) {
5357                 bool done;
5358
5359                 spin_lock_irqsave(&poll->head->lock, flags);
5360                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5361                 if (!done)
5362                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5363                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5364                 wait->private = NULL;
5365                 spin_unlock_irqrestore(&poll->head->lock, flags);
5366                 if (!done) {
5367                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5368                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5369                 }
5370         }
5371         req_ref_put(req);
5372         return 1;
5373 }
5374
5375 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5376                               wait_queue_func_t wake_func)
5377 {
5378         poll->head = NULL;
5379         poll->done = false;
5380         poll->canceled = false;
5381 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5382         /* mask in events that we always want/need */
5383         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5384         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5385         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5386 }
5387
5388 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5389                             struct wait_queue_head *head,
5390                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5391 {
5392         struct io_kiocb *req = pt->req;
5393
5394         /*
5395          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5396          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5397          * if this happens.
5398          */
5399         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5400                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5401
5402                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5403                 if (poll_one->head == head)
5404                         return;
5405                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5406                 if (*poll_ptr) {
5407                         if ((*poll_ptr)->head == head)
5408                                 return;
5409                         pt->error = -EINVAL;
5410                         return;
5411                 }
5412                 /*
5413                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5414                  * into one-shot mode.
5415                  */
5416                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5417                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5418                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5419                 if (!poll) {
5420                         pt->error = -ENOMEM;
5421                         return;
5422                 }
5423                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5424                 req_ref_get(req);
5425                 poll->wait.private = req;
5426                 *poll_ptr = poll;
5427         }
5428
5429         pt->nr_entries++;
5430         poll->head = head;
5431
5432         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5433                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5434         else
5435                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5436 }
5437
5438 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5439                                struct poll_table_struct *p)
5440 {
5441         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5442         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5443
5444         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5445 }
5446
5447 static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5448 {
5449         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5450         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5451
5452         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5453
5454         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5455                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5456                 return;
5457         }
5458
5459         hash_del(&req->hash_node);
5460         io_poll_remove_double(req);
5461         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5462
5463         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5464                 io_req_task_submit(req, locked);
5465         else
5466                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5467 }
5468
5469 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5470                         void *key)
5471 {
5472         struct io_kiocb *req = wait->private;
5473         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5474
5475         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5476                                         key_to_poll(key));
5477
5478         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5479 }
5480
5481 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5482 {
5483         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5484         struct hlist_head *list;
5485
5486         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5487         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5488 }
5489
5490 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5491                                       struct io_poll_iocb *poll,
5492                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5493                                       wait_queue_func_t wake_func)
5494         __acquires(&ctx->completion_lock)
5495 {
5496         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5497         bool cancel = false;
5498
5499         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5500         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5501         poll->file = req->file;
5502         poll->wait.private = req;
5503
5504         ipt->pt._key = mask;
5505         ipt->req = req;
5506         ipt->error = 0;
5507         ipt->nr_entries = 0;
5508
5509         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5510         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5511                 ipt->error = -EINVAL;
5512
5513         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5514         if (ipt->error || (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)))
5515                 io_poll_remove_double(req);
5516         if (likely(poll->head)) {
5517                 spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5518                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5519                         if (ipt->error)
5520                                 cancel = true;
5521                         ipt->error = 0;
5522                         mask = 0;
5523                 }
5524                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5525                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5526                 else if (cancel)
5527                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5528                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5529                         io_poll_req_insert(req);
5530                 spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5531         }
5532
5533         return mask;
5534 }
5535
5536 enum {
5537         IO_APOLL_OK,
5538         IO_APOLL_ABORTED,
5539         IO_APOLL_READY
5540 };
5541
5542 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5543 {
5544         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5545         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5546         struct async_poll *apoll;
5547         struct io_poll_table ipt;
5548         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5549         int rw;
5550
5551         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5552                 return IO_APOLL_ABORTED;
5553         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5554                 return IO_APOLL_ABORTED;
5555         if (!def->pollin && !def->pollout)
5556                 return IO_APOLL_ABORTED;
5557
5558         if (def->pollin) {
5559                 rw = READ;
5560                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5561
5562                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5563                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5564                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5565                         mask &= ~POLLIN;
5566         } else {
5567                 rw = WRITE;
5568                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5569         }
5570
5571         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5572         if (!io_file_supports_nowait(req, rw))
5573                 return IO_APOLL_ABORTED;
5574
5575         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5576         if (unlikely(!apoll))
5577                 return IO_APOLL_ABORTED;
5578         apoll->double_poll = NULL;
5579         req->apoll = apoll;
5580         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5581         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5582         io_req_set_refcount(req);
5583
5584         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5585                                         io_async_wake);
5586         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5587         if (ret || ipt.error)
5588                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
5589
5590         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5591                                 mask, apoll->poll.events);
5592         return IO_APOLL_OK;
5593 }
5594
5595 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5596                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5597         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5598 {
5599         bool do_complete = false;
5600
5601         if (!poll->head)
5602                 return false;
5603         spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5604         if (do_cancel)
5605                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5606         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5607                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5608                 do_complete = true;
5609         }
5610         spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5611         hash_del(&req->hash_node);
5612         return do_complete;
5613 }
5614
5615 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5616         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5617 {
5618         bool do_complete;
5619
5620         io_poll_remove_double(req);
5621         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5622
5623         if (do_complete) {
5624                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5625                 io_commit_cqring(req->ctx);
5626                 req_set_fail(req);
5627                 io_put_req_deferred(req);
5628         }
5629         return do_complete;
5630 }
5631
5632 /*
5633  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5634  */
5635 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5636                                bool cancel_all)
5637 {
5638         struct hlist_node *tmp;
5639         struct io_kiocb *req;
5640         int posted = 0, i;
5641
5642         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5643         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5644                 struct hlist_head *list;
5645
5646                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5647                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5648                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5649                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5650                 }
5651         }
5652         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5653
5654         if (posted)
5655                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5656
5657         return posted != 0;
5658 }
5659
5660 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5661                                      bool poll_only)
5662         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5663 {
5664         struct hlist_head *list;
5665         struct io_kiocb *req;
5666
5667         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5668         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5669                 if (sqe_addr != req->user_data)
5670                         continue;
5671                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5672                         continue;
5673                 return req;
5674         }
5675         return NULL;
5676 }
5677
5678 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5679                           bool poll_only)
5680         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5681 {
5682         struct io_kiocb *req;
5683
5684         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5685         if (!req)
5686                 return -ENOENT;
5687         if (io_poll_remove_one(req))
5688                 return 0;
5689
5690         return -EALREADY;
5691 }
5692
5693 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5694                                      unsigned int flags)
5695 {
5696         u32 events;
5697
5698         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5699 #ifdef __BIG_ENDIAN
5700         events = swahw32(events);
5701 #endif
5702         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5703                 events |= EPOLLONESHOT;
5704         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5705 }
5706
5707 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5708                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5709 {
5710         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5711         u32 flags;
5712
5713         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5714                 return -EINVAL;
5715         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5716                 return -EINVAL;
5717         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5718         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5719                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5720                 return -EINVAL;
5721         /* meaningless without update */
5722         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5723                 return -EINVAL;
5724
5725         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5726         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5727         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5728
5729         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5730         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5731                 return -EINVAL;
5732         if (upd->update_events)
5733                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5734         else if (sqe->poll32_events)
5735                 return -EINVAL;
5736
5737         return 0;
5738 }
5739
5740 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5741                         void *key)
5742 {
5743         struct io_kiocb *req = wait->private;
5744         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5745
5746         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5747 }
5748
5749 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5750                                struct poll_table_struct *p)
5751 {
5752         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5753
5754         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5755 }
5756
5757 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5758 {
5759         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5760         u32 flags;
5761
5762         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5763                 return -EINVAL;
5764         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5765                 return -EINVAL;
5766         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5767         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5768                 return -EINVAL;
5769
5770         io_req_set_refcount(req);
5771         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5772         return 0;
5773 }
5774
5775 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5776 {
5777         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5778         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5779         struct io_poll_table ipt;
5780         __poll_t mask;
5781
5782         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5783
5784         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5785                                         io_poll_wake);
5786
5787         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5788                 ipt.error = 0;
5789                 io_poll_complete(req, mask);
5790         }
5791         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5792
5793         if (mask) {
5794                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5795                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5796                         io_put_req(req);
5797         }
5798         return ipt.error;
5799 }
5800
5801 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5802 {
5803         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5804         struct io_kiocb *preq;
5805         bool completing;
5806         int ret;
5807
5808         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5809         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5810         if (!preq) {
5811                 ret = -ENOENT;
5812                 goto err;
5813         }
5814
5815         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5816                 completing = true;
5817                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5818                 goto err;
5819         }
5820
5821         /*
5822          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5823          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5824          * let completion re-add it.
5825          */
5826         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5827         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5828                 ret = -EALREADY;
5829                 goto err;
5830         }
5831         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5832         ret = 0;
5833 err:
5834         if (ret < 0) {
5835                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5836                 req_set_fail(req);
5837                 io_req_complete(req, ret);
5838                 return 0;
5839         }
5840         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5841         if (req->poll_update.update_events) {
5842                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5843                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5844                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5845         }
5846         if (req->poll_update.update_user_data)
5847                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5848         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5849
5850         /* complete update request, we're done with it */
5851         io_req_complete(req, ret);
5852
5853         if (!completing) {
5854                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5855                 if (ret < 0) {
5856                         req_set_fail(preq);
5857                         io_req_complete(preq, ret);
5858                 }
5859         }
5860         return 0;
5861 }
5862
5863 static void io_req_task_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5864 {
5865         req_set_fail(req);
5866         io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
5867 }
5868
5869 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5870 {
5871         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5872                                                 struct io_timeout_data, timer);
5873         struct io_kiocb *req = data->req;
5874         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5875         unsigned long flags;
5876
5877         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
5878         list_del_init(&req->timeout.list);
5879         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5880                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5881         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
5882
5883         req->io_task_work.func = io_req_task_timeout;
5884         io_req_task_work_add(req);
5885         return HRTIMER_NORESTART;
5886 }
5887
5888 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5889                                            __u64 user_data)
5890         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5891 {
5892         struct io_timeout_data *io;
5893         struct io_kiocb *req;
5894         bool found = false;
5895
5896         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5897                 found = user_data == req->user_data;
5898                 if (found)
5899                         break;
5900         }
5901         if (!found)
5902                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5903
5904         io = req->async_data;
5905         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5906                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5907         list_del_init(&req->timeout.list);
5908         return req;
5909 }
5910
5911 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5912         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5913         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5914 {
5915         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5916
5917         if (IS_ERR(req))
5918                 return PTR_ERR(req);
5919
5920         req_set_fail(req);
5921         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5922         io_put_req_deferred(req);
5923         return 0;
5924 }
5925
5926 static clockid_t io_timeout_get_clock(struct io_timeout_data *data)
5927 {
5928         switch (data->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) {
5929         case IORING_TIMEOUT_BOOTTIME:
5930                 return CLOCK_BOOTTIME;
5931         case IORING_TIMEOUT_REALTIME:
5932                 return CLOCK_REALTIME;
5933         default:
5934                 /* can't happen, vetted at prep time */
5935                 WARN_ON_ONCE(1);
5936                 fallthrough;
5937         case 0:
5938                 return CLOCK_MONOTONIC;
5939         }
5940 }
5941
5942 static int io_linked_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5943                                     struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5944         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5945 {
5946         struct io_timeout_data *io;
5947         struct io_kiocb *req;
5948         bool found = false;
5949
5950         list_for_each_entry(req, &ctx->ltimeout_list, timeout.list) {
5951                 found = user_data == req->user_data;
5952                 if (found)
5953                         break;
5954         }
5955         if (!found)
5956                 return -ENOENT;
5957
5958         io = req->async_data;
5959         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5960                 return -EALREADY;
5961         hrtimer_init(&io->timer, io_timeout_get_clock(io), mode);
5962         io->timer.function = io_link_timeout_fn;
5963         hrtimer_start(&io->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5964         return 0;
5965 }
5966
5967 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5968                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5969         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5970 {
5971         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5972         struct io_timeout_data *data;
5973
5974         if (IS_ERR(req))
5975                 return PTR_ERR(req);
5976
5977         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5978         data = req->async_data;
5979         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5980         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), mode);
5981         data->timer.function = io_timeout_fn;
5982         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5983         return 0;
5984 }
5985
5986 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5987                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5988 {
5989         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5990
5991         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5992                 return -EINVAL;
5993         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5994                 return -EINVAL;
5995         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
5996                 return -EINVAL;
5997
5998         tr->ltimeout = false;
5999         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6000         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6001         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK) {
6002                 if (hweight32(tr->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6003                         return -EINVAL;
6004                 if (tr->flags & IORING_LINK_TIMEOUT_UPDATE)
6005                         tr->ltimeout = true;
6006                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK|IORING_TIMEOUT_ABS))
6007                         return -EINVAL;
6008                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
6009                         return -EFAULT;
6010         } else if (tr->flags) {
6011                 /* timeout removal doesn't support flags */
6012                 return -EINVAL;
6013         }
6014
6015         return 0;
6016 }
6017
6018 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
6019 {
6020         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
6021                                             : HRTIMER_MODE_REL;
6022 }
6023
6024 /*
6025  * Remove or update an existing timeout command
6026  */
6027 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6028 {
6029         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6030         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6031         int ret;
6032
6033         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
6034                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
6035                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6036                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
6037                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6038                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6039         } else {
6040                 enum hrtimer_mode mode = io_translate_timeout_mode(tr->flags);
6041
6042                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6043                 if (tr->ltimeout)
6044                         ret = io_linked_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6045                 else
6046                         ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6047                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6048         }
6049
6050         if (ret < 0)
6051                 req_set_fail(req);
6052         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6053         return 0;
6054 }
6055
6056 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6057                            bool is_timeout_link)
6058 {
6059         struct io_timeout_data *data;
6060         unsigned flags;
6061         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
6062
6063         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6064                 return -EINVAL;
6065         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
6066             sqe->splice_fd_in)
6067                 return -EINVAL;
6068         if (off && is_timeout_link)
6069                 return -EINVAL;
6070         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6071         if (flags & ~(IORING_TIMEOUT_ABS | IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK))
6072                 return -EINVAL;
6073         /* more than one clock specified is invalid, obviously */
6074         if (hweight32(flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6075                 return -EINVAL;
6076
6077         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6078         req->timeout.off = off;
6079         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
6080                 req->ctx->off_timeout_used = true;
6081
6082         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
6083                 return -ENOMEM;
6084
6085         data = req->async_data;
6086         data->req = req;
6087         data->flags = flags;
6088
6089         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
6090                 return -EFAULT;
6091
6092         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
6093         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), data->mode);
6094
6095         if (is_timeout_link) {
6096                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
6097
6098                 if (!link->head)
6099                         return -EINVAL;
6100                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6101                         return -EINVAL;
6102                 req->timeout.head = link->last;
6103                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
6104         }
6105         return 0;
6106 }
6107
6108 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6109 {
6110         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6111         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6112         struct list_head *entry;
6113         u32 tail, off = req->timeout.off;
6114
6115         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6116
6117         /*
6118          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
6119          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
6120          * a pure timeout request, sequence isn't used.
6121          */
6122         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
6123                 entry = ctx->timeout_list.prev;
6124                 goto add;
6125         }
6126
6127         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6128         req->timeout.target_seq = tail + off;
6129
6130         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
6131          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
6132          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
6133          */
6134         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
6135
6136         /*
6137          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
6138          * the one we need first.
6139          */
6140         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
6141                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
6142                                                   timeout.list);
6143
6144                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
6145                         continue;
6146                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
6147                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
6148                         break;
6149         }
6150 add:
6151         list_add(&req->timeout.list, entry);
6152         data->timer.function = io_timeout_fn;
6153         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
6154         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6155         return 0;
6156 }
6157
6158 struct io_cancel_data {
6159         struct io_ring_ctx *ctx;
6160         u64 user_data;
6161 };
6162
6163 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
6164 {
6165         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6166         struct io_cancel_data *cd = data;
6167
6168         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
6169 }
6170
6171 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
6172                                struct io_ring_ctx *ctx)
6173 {
6174         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
6175         enum io_wq_cancel cancel_ret;
6176         int ret = 0;
6177
6178         if (!tctx || !tctx->io_wq)
6179                 return -ENOENT;
6180
6181         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
6182         switch (cancel_ret) {
6183         case IO_WQ_CANCEL_OK:
6184                 ret = 0;
6185                 break;
6186         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
6187                 ret = -EALREADY;
6188                 break;
6189         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
6190                 ret = -ENOENT;
6191                 break;
6192         }
6193
6194         return ret;
6195 }
6196
6197 static int io_try_cancel_userdata(struct io_kiocb *req, u64 sqe_addr)
6198 {
6199         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6200         int ret;
6201
6202         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
6203
6204         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
6205         if (ret != -ENOENT)
6206                 return ret;
6207
6208         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6209         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6210         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
6211         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6212         if (ret != -ENOENT)
6213                 goto out;
6214         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
6215 out:
6216         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6217         return ret;
6218 }
6219
6220 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
6221                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6222 {
6223         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6224                 return -EINVAL;
6225         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6226                 return -EINVAL;
6227         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
6228             sqe->splice_fd_in)
6229                 return -EINVAL;
6230
6231         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6232         return 0;
6233 }
6234
6235 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6236 {
6237         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6238         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
6239         struct io_tctx_node *node;
6240         int ret;
6241
6242         ret = io_try_cancel_userdata(req, sqe_addr);
6243         if (ret != -ENOENT)
6244                 goto done;
6245
6246         /* slow path, try all io-wq's */
6247         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6248         ret = -ENOENT;
6249         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
6250                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
6251
6252                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
6253                 if (ret != -ENOENT)
6254                         break;
6255         }
6256         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6257 done:
6258         if (ret < 0)
6259                 req_set_fail(req);
6260         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6261         return 0;
6262 }
6263
6264 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
6265                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6266 {
6267         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6268                 return -EINVAL;
6269         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6270                 return -EINVAL;
6271
6272         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6273         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6274         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6275                 return -EINVAL;
6276         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6277         return 0;
6278 }
6279
6280 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6281 {
6282         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6283         struct io_uring_rsrc_update2 up;
6284         int ret;
6285
6286         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
6287                 return -EAGAIN;
6288
6289         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6290         up.data = req->rsrc_update.arg;
6291         up.nr = 0;
6292         up.tags = 0;
6293         up.resv = 0;
6294
6295         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6296         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
6297                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
6298         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6299
6300         if (ret < 0)
6301                 req_set_fail(req);
6302         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6303         return 0;
6304 }
6305
6306 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6307 {
6308         switch (req->opcode) {
6309         case IORING_OP_NOP:
6310                 return 0;
6311         case IORING_OP_READV:
6312         case IORING_OP_READ_FIXED:
6313         case IORING_OP_READ:
6314                 return io_read_prep(req, sqe);
6315         case IORING_OP_WRITEV:
6316         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6317         case IORING_OP_WRITE:
6318                 return io_write_prep(req, sqe);
6319         case IORING_OP_POLL_ADD:
6320                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6321         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6322                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
6323         case IORING_OP_FSYNC:
6324                 return io_fsync_prep(req, sqe);
6325         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6326                 return io_sfr_prep(req, sqe);
6327         case IORING_OP_SENDMSG:
6328         case IORING_OP_SEND:
6329                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6330         case IORING_OP_RECVMSG:
6331         case IORING_OP_RECV:
6332                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6333         case IORING_OP_CONNECT:
6334                 return io_connect_prep(req, sqe);
6335         case IORING_OP_TIMEOUT:
6336                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6337         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6338                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6339         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6340                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6341         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6342                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6343         case IORING_OP_ACCEPT:
6344                 return io_accept_prep(req, sqe);
6345         case IORING_OP_FALLOCATE:
6346                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6347         case IORING_OP_OPENAT:
6348                 return io_openat_prep(req, sqe);
6349         case IORING_OP_CLOSE:
6350                 return io_close_prep(req, sqe);
6351         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6352                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6353         case IORING_OP_STATX:
6354                 return io_statx_prep(req, sqe);
6355         case IORING_OP_FADVISE:
6356                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6357         case IORING_OP_MADVISE:
6358                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6359         case IORING_OP_OPENAT2:
6360                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6361         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6362                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6363         case IORING_OP_SPLICE:
6364                 return io_splice_prep(req, sqe);
6365         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6366                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6367         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6368                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6369         case IORING_OP_TEE:
6370                 return io_tee_prep(req, sqe);
6371         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6372                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6373         case IORING_OP_RENAMEAT:
6374                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6375         case IORING_OP_UNLINKAT:
6376                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6377         case IORING_OP_MKDIRAT:
6378                 return io_mkdirat_prep(req, sqe);
6379         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6380                 return io_symlinkat_prep(req, sqe);
6381         case IORING_OP_LINKAT:
6382                 return io_linkat_prep(req, sqe);
6383         }
6384
6385         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6386                         req->opcode);
6387         return -EINVAL;
6388 }
6389
6390 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
6391 {
6392         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
6393                 return 0;
6394         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
6395                 return -EFAULT;
6396         if (io_alloc_async_data(req))
6397                 return -EAGAIN;
6398
6399         switch (req->opcode) {
6400         case IORING_OP_READV:
6401                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6402         case IORING_OP_WRITEV:
6403                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6404         case IORING_OP_SENDMSG:
6405                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6406         case IORING_OP_RECVMSG:
6407                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6408         case IORING_OP_CONNECT:
6409                 return io_connect_prep_async(req);
6410         }
6411         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6412                     req->opcode);
6413         return -EFAULT;
6414 }
6415
6416 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6417 {
6418         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6419
6420         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6421         io_for_each_link(req, req)
6422                 seq--;
6423         return seq;
6424 }
6425
6426 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6427 {
6428         struct io_kiocb *pos;
6429         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6430         struct io_defer_entry *de;
6431         int ret;
6432         u32 seq;
6433
6434         if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
6435                 io_req_complete_fail_submit(req);
6436                 return true;
6437         }
6438
6439         /*
6440          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6441          * head request and the next request/link after the current link.
6442          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6443          * maintained for every request of our link.
6444          */
6445         if (ctx->drain_next) {
6446                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6447                 ctx->drain_next = false;
6448         }
6449         /* not interested in head, start from the first linked */
6450         io_for_each_link(pos, req->link) {
6451                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6452                         ctx->drain_next = true;
6453                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6454                         break;
6455                 }
6456         }
6457
6458         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6459         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6460                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6461                 ctx->drain_active = false;
6462                 return false;
6463         }
6464
6465         seq = io_get_sequence(req);
6466         /* Still a chance to pass the sequence check */
6467         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6468                 return false;
6469
6470         ret = io_req_prep_async(req);
6471         if (ret)
6472                 goto fail;
6473         io_prep_async_link(req);
6474         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6475         if (!de) {
6476                 ret = -ENOMEM;
6477 fail:
6478                 io_req_complete_failed(req, ret);
6479                 return true;
6480         }
6481
6482         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6483         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6484                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6485                 kfree(de);
6486                 io_queue_async_work(req, NULL);
6487                 return true;
6488         }
6489
6490         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6491         de->req = req;
6492         de->seq = seq;
6493         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6494         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6495         return true;
6496 }
6497
6498 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6499 {
6500         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6501                 switch (req->opcode) {
6502                 case IORING_OP_READV:
6503                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6504                 case IORING_OP_READ:
6505                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6506                         break;
6507                 case IORING_OP_RECVMSG:
6508                 case IORING_OP_RECV:
6509                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6510                         break;
6511                 }
6512         }
6513
6514         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6515                 switch (req->opcode) {
6516                 case IORING_OP_READV:
6517                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6518                 case IORING_OP_READ:
6519                 case IORING_OP_WRITEV:
6520                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6521                 case IORING_OP_WRITE: {
6522                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6523
6524                         kfree(io->free_iovec);
6525                         break;
6526                         }
6527                 case IORING_OP_RECVMSG:
6528                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6529                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6530
6531                         kfree(io->free_iov);
6532                         break;
6533                         }
6534                 case IORING_OP_SPLICE:
6535                 case IORING_OP_TEE:
6536                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6537                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6538                         break;
6539                 case IORING_OP_OPENAT:
6540                 case IORING_OP_OPENAT2:
6541                         if (req->open.filename)
6542                                 putname(req->open.filename);
6543                         break;
6544                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6545                         putname(req->rename.oldpath);
6546                         putname(req->rename.newpath);
6547                         break;
6548                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6549                         putname(req->unlink.filename);
6550                         break;
6551                 case IORING_OP_MKDIRAT:
6552                         putname(req->mkdir.filename);
6553                         break;
6554                 case IORING_OP_SYMLINKAT:
6555                         putname(req->symlink.oldpath);
6556                         putname(req->symlink.newpath);
6557                         break;
6558                 case IORING_OP_LINKAT:
6559                         putname(req->hardlink.oldpath);
6560                         putname(req->hardlink.newpath);
6561                         break;
6562                 }
6563         }
6564         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6565                 kfree(req->apoll->double_poll);
6566                 kfree(req->apoll);
6567                 req->apoll = NULL;
6568         }
6569         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6570                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6571
6572                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6573         }
6574         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6575                 put_cred(req->creds);
6576
6577         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6578 }
6579
6580 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6581 {
6582         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6583         const struct cred *creds = NULL;
6584         int ret;
6585
6586         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6587                 creds = override_creds(req->creds);
6588
6589         switch (req->opcode) {
6590         case IORING_OP_NOP:
6591                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6592                 break;
6593         case IORING_OP_READV:
6594         case IORING_OP_READ_FIXED:
6595         case IORING_OP_READ:
6596                 ret = io_read(req, issue_flags);
6597                 break;
6598         case IORING_OP_WRITEV:
6599         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6600         case IORING_OP_WRITE:
6601                 ret = io_write(req, issue_flags);
6602                 break;
6603         case IORING_OP_FSYNC:
6604                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6605                 break;
6606         case IORING_OP_POLL_ADD:
6607                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6608                 break;
6609         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6610                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6611                 break;
6612         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6613                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6614                 break;
6615         case IORING_OP_SENDMSG:
6616                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6617                 break;
6618         case IORING_OP_SEND:
6619                 ret = io_send(req, issue_flags);
6620                 break;
6621         case IORING_OP_RECVMSG:
6622                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6623                 break;
6624         case IORING_OP_RECV:
6625                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6626                 break;
6627         case IORING_OP_TIMEOUT:
6628                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6629                 break;
6630         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6631                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6632                 break;
6633         case IORING_OP_ACCEPT:
6634                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6635                 break;
6636         case IORING_OP_CONNECT:
6637                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6638                 break;
6639         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6640                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6641                 break;
6642         case IORING_OP_FALLOCATE:
6643                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6644                 break;
6645         case IORING_OP_OPENAT:
6646                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6647                 break;
6648         case IORING_OP_CLOSE:
6649                 ret = io_close(req, issue_flags);
6650                 break;
6651         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6652                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6653                 break;
6654         case IORING_OP_STATX:
6655                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6656                 break;
6657         case IORING_OP_FADVISE:
6658                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6659                 break;
6660         case IORING_OP_MADVISE:
6661                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6662                 break;
6663         case IORING_OP_OPENAT2:
6664                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6665                 break;
6666         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6667                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6668                 break;
6669         case IORING_OP_SPLICE:
6670                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6671                 break;
6672         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6673                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6674                 break;
6675         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6676                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6677                 break;
6678         case IORING_OP_TEE:
6679                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6680                 break;
6681         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6682                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6683                 break;
6684         case IORING_OP_RENAMEAT:
6685                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6686                 break;
6687         case IORING_OP_UNLINKAT:
6688                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6689                 break;
6690         case IORING_OP_MKDIRAT:
6691                 ret = io_mkdirat(req, issue_flags);
6692                 break;
6693         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6694                 ret = io_symlinkat(req, issue_flags);
6695                 break;
6696         case IORING_OP_LINKAT:
6697                 ret = io_linkat(req, issue_flags);
6698                 break;
6699         default:
6700                 ret = -EINVAL;
6701                 break;
6702         }
6703
6704         if (creds)
6705                 revert_creds(creds);
6706         if (ret)
6707                 return ret;
6708         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6709         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6710                 io_iopoll_req_issued(req);
6711
6712         return 0;
6713 }
6714
6715 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
6716 {
6717         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6718
6719         req = io_put_req_find_next(req);
6720         return req ? &req->work : NULL;
6721 }
6722
6723 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6724 {
6725         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6726         struct io_kiocb *timeout;
6727         int ret = 0;
6728
6729         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
6730         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
6731                 __io_req_set_refcount(req, 2);
6732         else
6733                 req_ref_get(req);
6734
6735         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6736         if (timeout)
6737                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6738
6739         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
6740         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6741                 ret = -ECANCELED;
6742
6743         if (!ret) {
6744                 do {
6745                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6746                         /*
6747                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6748                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6749                          * wait for request slots on the block side.
6750                          */
6751                         if (ret != -EAGAIN)
6752                                 break;
6753                         cond_resched();
6754                 } while (1);
6755         }
6756
6757         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6758         if (ret)
6759                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6760 }
6761
6762 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6763                                                        unsigned i)
6764 {
6765         return &table->files[i];
6766 }
6767
6768 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6769                                               int index)
6770 {
6771         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6772
6773         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6774 }
6775
6776 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6777 {
6778         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6779
6780         if (__io_file_supports_nowait(file, READ))
6781                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6782         if (__io_file_supports_nowait(file, WRITE))
6783                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6784         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6785                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6786         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6787 }
6788
6789 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_ring_ctx *ctx,
6790                                              struct io_kiocb *req, int fd)
6791 {
6792         struct file *file;
6793         unsigned long file_ptr;
6794
6795         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6796                 return NULL;
6797         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6798         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6799         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6800         file_ptr &= ~FFS_MASK;
6801         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6802         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_NOWAIT_READ_BIT);
6803         io_req_set_rsrc_node(req);
6804         return file;
6805 }
6806
6807 static struct file *io_file_get_normal(struct io_ring_ctx *ctx,
6808                                        struct io_kiocb *req, int fd)
6809 {
6810         struct file *file = fget(fd);
6811
6812         trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6813
6814         /* we don't allow fixed io_uring files */
6815         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6816                 io_req_track_inflight(req);
6817         return file;
6818 }
6819
6820 static inline struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
6821                                        struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6822 {
6823         if (fixed)
6824                 return io_file_get_fixed(ctx, req, fd);
6825         else
6826                 return io_file_get_normal(ctx, req, fd);
6827 }
6828
6829 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6830 {
6831         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
6832         int ret;
6833
6834         if (prev) {
6835                 ret = io_try_cancel_userdata(req, prev->user_data);
6836                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
6837                 io_put_req(prev);
6838         } else {
6839                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6840         }
6841 }
6842
6843 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6844 {
6845         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6846                                                 struct io_timeout_data, timer);
6847         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6848         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6849         unsigned long flags;
6850
6851         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
6852         prev = req->timeout.head;
6853         req->timeout.head = NULL;
6854
6855         /*
6856          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6857          * race with the completion of the linked work.
6858          */
6859         if (prev) {
6860                 io_remove_next_linked(prev);
6861                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6862                         prev = NULL;
6863         }
6864         list_del(&req->timeout.list);
6865         req->timeout.prev = prev;
6866         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6867
6868         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
6869         io_req_task_work_add(req);
6870         return HRTIMER_NORESTART;
6871 }
6872
6873 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6874 {
6875         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6876
6877         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6878         /*
6879          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6880          * before we got a chance to setup the timer
6881          */
6882         if (req->timeout.head) {
6883                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6884
6885                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6886                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6887                                 data->mode);
6888                 list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->ltimeout_list);
6889         }
6890         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6891         /* drop submission reference */
6892         io_put_req(req);
6893 }
6894
6895 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6896         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6897 {
6898         struct io_kiocb *linked_timeout;
6899         int ret;
6900
6901 issue_sqe:
6902         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6903
6904         /*
6905          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6906          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6907          */
6908         if (likely(!ret)) {
6909                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6910                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6911                         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
6912
6913                         state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
6914                         if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
6915                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6916                         return;
6917                 }
6918
6919                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6920                 if (linked_timeout)
6921                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6922         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6923                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6924
6925                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
6926                 case IO_APOLL_READY:
6927                         if (linked_timeout)
6928                                 io_unprep_linked_timeout(req);
6929                         goto issue_sqe;
6930                 case IO_APOLL_ABORTED:
6931                         /*
6932                          * Queued up for async execution, worker will release
6933                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6934                          */
6935                         io_queue_async_work(req, NULL);
6936                         break;
6937                 }
6938
6939                 if (linked_timeout)
6940                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6941         } else {
6942                 io_req_complete_failed(req, ret);
6943         }
6944 }
6945
6946 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6947         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6948 {
6949         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
6950                 return;
6951
6952         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL)))) {
6953                 __io_queue_sqe(req);
6954         } else if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
6955                 io_req_complete_fail_submit(req);
6956         } else {
6957                 int ret = io_req_prep_async(req);
6958
6959                 if (unlikely(ret))
6960                         io_req_complete_failed(req, ret);
6961                 else
6962                         io_queue_async_work(req, NULL);
6963         }
6964 }
6965
6966 /*
6967  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6968  *
6969  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6970  */
6971 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6972                                         struct io_kiocb *req,
6973                                         unsigned int sqe_flags)
6974 {
6975         if (likely(!ctx->restricted))
6976                 return true;
6977
6978         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6979                 return false;
6980
6981         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6982             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6983                 return false;
6984
6985         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6986                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6987                 return false;
6988
6989         return true;
6990 }
6991
6992 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6993                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6994         __must_hold(&ctx->uring_lock)
6995 {
6996         struct io_submit_state *state;
6997         unsigned int sqe_flags;
6998         int personality, ret = 0;
6999
7000         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
7001         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
7002         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
7003         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
7004         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
7005         req->file = NULL;
7006         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
7007         req->task = current;
7008
7009         /* enforce forwards compatibility on users */
7010         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
7011                 return -EINVAL;
7012         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
7013                 return -EINVAL;
7014         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
7015                 return -EACCES;
7016
7017         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
7018             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
7019                 return -EOPNOTSUPP;
7020         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
7021                 ctx->drain_active = true;
7022
7023         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
7024         if (personality) {
7025                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
7026                 if (!req->creds)
7027                         return -EINVAL;
7028                 get_cred(req->creds);
7029                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
7030         }
7031         state = &ctx->submit_state;
7032
7033         /*
7034          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
7035          * is potentially a read/write to block based storage.
7036          */
7037         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
7038             io_op_defs[req->opcode].plug) {
7039                 blk_start_plug(&state->plug);
7040                 state->plug_started = true;
7041         }
7042
7043         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
7044                 req->file = io_file_get(ctx, req, READ_ONCE(sqe->fd),
7045                                         (sqe_flags & IOSQE_FIXED_FILE));
7046                 if (unlikely(!req->file))
7047                         ret = -EBADF;
7048         }
7049
7050         state->ios_left--;
7051         return ret;
7052 }
7053
7054 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7055                          const struct io_uring_sqe *sqe)
7056         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7057 {
7058         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
7059         int ret;
7060
7061         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
7062         if (unlikely(ret)) {
7063 fail_req:
7064                 /* fail even hard links since we don't submit */
7065                 if (link->head) {
7066                         /*
7067                          * we can judge a link req is failed or cancelled by if
7068                          * REQ_F_FAIL is set, but the head is an exception since
7069                          * it may be set REQ_F_FAIL because of other req's failure
7070                          * so let's leverage req->result to distinguish if a head
7071                          * is set REQ_F_FAIL because of its failure or other req's
7072                          * failure so that we can set the correct ret code for it.
7073                          * init result here to avoid affecting the normal path.
7074                          */
7075                         if (!(link->head->flags & REQ_F_FAIL))
7076                                 req_fail_link_node(link->head, -ECANCELED);
7077                 } else if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7078                         /*
7079                          * the current req is a normal req, we should return
7080                          * error and thus break the submittion loop.
7081                          */
7082                         io_req_complete_failed(req, ret);
7083                         return ret;
7084                 }
7085                 req_fail_link_node(req, ret);
7086         } else {
7087                 ret = io_req_prep(req, sqe);
7088                 if (unlikely(ret))
7089                         goto fail_req;
7090         }
7091
7092         /* don't need @sqe from now on */
7093         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
7094                                   req->flags, true,
7095                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
7096
7097         /*
7098          * If we already have a head request, queue this one for async
7099          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
7100          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
7101          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
7102          * conditions are true (normal request), then just queue it.
7103          */
7104         if (link->head) {
7105                 struct io_kiocb *head = link->head;
7106
7107                 if (!(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
7108                         ret = io_req_prep_async(req);
7109                         if (unlikely(ret)) {
7110                                 req_fail_link_node(req, ret);
7111                                 if (!(head->flags & REQ_F_FAIL))
7112                                         req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
7113                         }
7114                 }
7115                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
7116                 link->last->link = req;
7117                 link->last = req;
7118
7119                 /* last request of a link, enqueue the link */
7120                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7121                         link->head = NULL;
7122                         io_queue_sqe(head);
7123                 }
7124         } else {
7125                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
7126                         link->head = req;
7127                         link->last = req;
7128                 } else {
7129                         io_queue_sqe(req);
7130                 }
7131         }
7132
7133         return 0;
7134 }
7135
7136 /*
7137  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
7138  */
7139 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
7140                                 struct io_ring_ctx *ctx)
7141 {
7142         if (state->link.head)
7143                 io_queue_sqe(state->link.head);
7144         if (state->compl_nr)
7145                 io_submit_flush_completions(ctx);
7146         if (state->plug_started)
7147                 blk_finish_plug(&state->plug);
7148 }
7149
7150 /*
7151  * Start submission side cache.
7152  */
7153 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
7154                                   unsigned int max_ios)
7155 {
7156         state->plug_started = false;
7157         state->ios_left = max_ios;
7158         /* set only head, no need to init link_last in advance */
7159         state->link.head = NULL;
7160 }
7161
7162 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
7163 {
7164         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7165
7166         /*
7167          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
7168          * since once we write the new head, the application could
7169          * write new data to them.
7170          */
7171         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
7172 }
7173
7174 /*
7175  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
7176  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
7177  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
7178  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
7179  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
7180  * prevent a re-load down the line.
7181  */
7182 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
7183 {
7184         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
7185         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
7186
7187         /*
7188          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
7189          *
7190          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
7191          *    head updates.
7192          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
7193          *    though the application is the one updating it.
7194          */
7195         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
7196         if (likely(head < ctx->sq_entries))
7197                 return &ctx->sq_sqes[head];
7198
7199         /* drop invalid entries */
7200         ctx->cq_extra--;
7201         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
7202                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
7203         return NULL;
7204 }
7205
7206 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
7207         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7208 {
7209         int submitted = 0;
7210
7211         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
7212         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
7213         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
7214                 return -EAGAIN;
7215         io_get_task_refs(nr);
7216
7217         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
7218         while (submitted < nr) {
7219                 const struct io_uring_sqe *sqe;
7220                 struct io_kiocb *req;
7221
7222                 req = io_alloc_req(ctx);
7223                 if (unlikely(!req)) {
7224                         if (!submitted)
7225                                 submitted = -EAGAIN;
7226                         break;
7227                 }
7228                 sqe = io_get_sqe(ctx);
7229                 if (unlikely(!sqe)) {
7230                         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->submit_state.free_list);
7231                         break;
7232                 }
7233                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
7234                 submitted++;
7235                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
7236                         break;
7237         }
7238
7239         if (unlikely(submitted != nr)) {
7240                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
7241                 int unused = nr - ref_used;
7242
7243                 current->io_uring->cached_refs += unused;
7244                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
7245         }
7246
7247         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
7248          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
7249         io_commit_sqring(ctx);
7250
7251         return submitted;
7252 }
7253
7254 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
7255 {
7256         return READ_ONCE(sqd->state);
7257 }
7258
7259 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7260 {
7261         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
7262         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7263         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7264                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7265         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7266 }
7267
7268 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7269 {
7270         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7271         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7272                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7273         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7274 }
7275
7276 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7277 {
7278         unsigned int to_submit;
7279         int ret = 0;
7280
7281         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7282         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7283         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
7284                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
7285
7286         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7287                 unsigned nr_events = 0;
7288                 const struct cred *creds = NULL;
7289
7290                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
7291                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
7292
7293                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7294                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
7295                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
7296
7297                 /*
7298                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
7299                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
7300                  */
7301                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
7302                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
7303                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7304                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7305
7306                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7307                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7308                 if (creds)
7309                         revert_creds(creds);
7310         }
7311
7312         return ret;
7313 }
7314
7315 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7316 {
7317         struct io_ring_ctx *ctx;
7318         unsigned sq_thread_idle = 0;
7319
7320         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7321                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
7322         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7323 }
7324
7325 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
7326 {
7327         bool did_sig = false;
7328         struct ksignal ksig;
7329
7330         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
7331             signal_pending(current)) {
7332                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7333                 if (signal_pending(current))
7334                         did_sig = get_signal(&ksig);
7335                 cond_resched();
7336                 mutex_lock(&sqd->lock);
7337         }
7338         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7339 }
7340
7341 static int io_sq_thread(void *data)
7342 {
7343         struct io_sq_data *sqd = data;
7344         struct io_ring_ctx *ctx;
7345         unsigned long timeout = 0;
7346         char buf[TASK_COMM_LEN];
7347         DEFINE_WAIT(wait);
7348
7349         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
7350         set_task_comm(current, buf);
7351
7352         if (sqd->sq_cpu != -1)
7353                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
7354         else
7355                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
7356         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
7357
7358         mutex_lock(&sqd->lock);
7359         while (1) {
7360                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
7361
7362                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
7363                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
7364                                 break;
7365                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7366                 }
7367
7368                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7369                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7370                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7371
7372                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7373                                 sqt_spin = true;
7374                 }
7375                 if (io_run_task_work())
7376                         sqt_spin = true;
7377
7378                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7379                         cond_resched();
7380                         if (sqt_spin)
7381                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7382                         continue;
7383                 }
7384
7385                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7386                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
7387                         bool needs_sched = true;
7388
7389                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7390                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7391
7392                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7393                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7394                                         needs_sched = false;
7395                                         break;
7396                                 }
7397                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
7398                                         needs_sched = false;
7399                                         break;
7400                                 }
7401                         }
7402
7403                         if (needs_sched) {
7404                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7405                                 schedule();
7406                                 mutex_lock(&sqd->lock);
7407                         }
7408                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7409                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7410                 }
7411
7412                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7413                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7414         }
7415
7416         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
7417         sqd->thread = NULL;
7418         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7419                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7420         io_run_task_work();
7421         mutex_unlock(&sqd->lock);
7422
7423         complete(&sqd->exited);
7424         do_exit(0);
7425 }
7426
7427 struct io_wait_queue {
7428         struct wait_queue_entry wq;
7429         struct io_ring_ctx *ctx;
7430         unsigned cq_tail;
7431         unsigned nr_timeouts;
7432 };
7433
7434 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7435 {
7436         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7437         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
7438
7439         /*
7440          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7441          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7442          * regardless of event count.
7443          */
7444         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7445 }
7446
7447 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7448                             int wake_flags, void *key)
7449 {
7450         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7451                                                         wq);
7452
7453         /*
7454          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7455          * the task, and the next invocation will do it.
7456          */
7457         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7458                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7459         return -1;
7460 }
7461
7462 static int io_run_task_work_sig(void)
7463 {
7464         if (io_run_task_work())
7465                 return 1;
7466         if (!signal_pending(current))
7467                 return 0;
7468         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7469                 return -ERESTARTSYS;
7470         return -EINTR;
7471 }
7472
7473 /* when returns >0, the caller should retry */
7474 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7475                                           struct io_wait_queue *iowq,
7476                                           signed long *timeout)
7477 {
7478         int ret;
7479
7480         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7481         ret = io_run_task_work_sig();
7482         if (ret || io_should_wake(iowq))
7483                 return ret;
7484         /* let the caller flush overflows, retry */
7485         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7486                 return 1;
7487
7488         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7489         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7490 }
7491
7492 /*
7493  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7494  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7495  */
7496 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7497                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7498                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7499 {
7500         struct io_wait_queue iowq;
7501         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7502         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7503         int ret;
7504
7505         do {
7506                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
7507                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7508                         return 0;
7509                 if (!io_run_task_work())
7510                         break;
7511         } while (1);
7512
7513         if (sig) {
7514 #ifdef CONFIG_COMPAT
7515                 if (in_compat_syscall())
7516                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7517                                                       sigsz);
7518                 else
7519 #endif
7520                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7521
7522                 if (ret)
7523                         return ret;
7524         }
7525
7526         if (uts) {
7527                 struct timespec64 ts;
7528
7529                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7530                         return -EFAULT;
7531                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7532         }
7533
7534         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
7535         iowq.wq.private = current;
7536         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
7537         iowq.ctx = ctx;
7538         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7539         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
7540
7541         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7542         do {
7543                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7544                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
7545                         ret = -EBUSY;
7546                         break;
7547                 }
7548                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7549                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7550                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7551                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7552                 cond_resched();
7553         } while (ret > 0);
7554
7555         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7556
7557         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7558 }
7559
7560 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7561 {
7562         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7563
7564         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7565                 kfree(table[i]);
7566         kfree(table);
7567 }
7568
7569 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7570 {
7571         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7572         size_t init_size = size;
7573         void **table;
7574
7575         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7576         if (!table)
7577                 return NULL;
7578
7579         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7580                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7581
7582                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7583                 if (!table[i]) {
7584                         io_free_page_table(table, init_size);
7585                         return NULL;
7586                 }
7587                 size -= this_size;
7588         }
7589         return table;
7590 }
7591
7592 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7593 {
7594         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7595         kfree(ref_node);
7596 }
7597
7598 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7599 {
7600         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7601         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7602         unsigned long flags;
7603         bool first_add = false;
7604
7605         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7606         node->done = true;
7607
7608         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7609                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7610                                             struct io_rsrc_node, node);
7611                 /* recycle ref nodes in order */
7612                 if (!node->done)
7613                         break;
7614                 list_del(&node->node);
7615                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7616         }
7617         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7618
7619         if (first_add)
7620                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7621 }
7622
7623 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7624 {
7625         struct io_rsrc_node *ref_node;
7626
7627         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7628         if (!ref_node)
7629                 return NULL;
7630
7631         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7632                             0, GFP_KERNEL)) {
7633                 kfree(ref_node);
7634                 return NULL;
7635         }
7636         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7637         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7638         ref_node->done = false;
7639         return ref_node;
7640 }
7641
7642 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7643                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7644 {
7645         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7646         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7647
7648         if (data_to_kill) {
7649                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7650
7651                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7652                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7653                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7654                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7655
7656                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7657                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7658                 ctx->rsrc_node = NULL;
7659         }
7660
7661         if (!ctx->rsrc_node) {
7662                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7663                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7664         }
7665 }
7666
7667 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7668 {
7669         if (ctx->rsrc_backup_node)
7670                 return 0;
7671         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7672         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7673 }
7674
7675 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7676 {
7677         int ret;
7678
7679         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7680         if (data->quiesce)
7681                 return -ENXIO;
7682
7683         data->quiesce = true;
7684         do {
7685                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7686                 if (ret)
7687                         break;
7688                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7689
7690                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7691                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7692                         break;
7693                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7694                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7695                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7696                 if (!ret) {
7697                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7698                         break;
7699                 }
7700
7701                 atomic_inc(&data->refs);
7702                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7703                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7704                 reinit_completion(&data->done);
7705
7706                 ret = io_run_task_work_sig();
7707                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7708         } while (ret >= 0);
7709         data->quiesce = false;
7710
7711         return ret;
7712 }
7713
7714 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7715 {
7716         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7717         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7718
7719         return &data->tags[table_idx][off];
7720 }
7721
7722 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7723 {
7724         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7725
7726         if (data->tags)
7727                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7728         kfree(data);
7729 }
7730
7731 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7732                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7733                               struct io_rsrc_data **pdata)
7734 {
7735         struct io_rsrc_data *data;
7736         int ret = -ENOMEM;
7737         unsigned i;
7738
7739         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7740         if (!data)
7741                 return -ENOMEM;
7742         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7743         if (!data->tags) {
7744                 kfree(data);
7745                 return -ENOMEM;
7746         }
7747
7748         data->nr = nr;
7749         data->ctx = ctx;
7750         data->do_put = do_put;
7751         if (utags) {
7752                 ret = -EFAULT;
7753                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7754                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7755
7756                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7757                                            sizeof(*tag_slot)))
7758                                 goto fail;
7759                 }
7760         }
7761
7762         atomic_set(&data->refs, 1);
7763         init_completion(&data->done);
7764         *pdata = data;
7765         return 0;
7766 fail:
7767         io_rsrc_data_free(data);
7768         return ret;
7769 }
7770
7771 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7772 {
7773         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]),
7774                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7775         return !!table->files;
7776 }
7777
7778 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
7779 {
7780         kvfree(table->files);
7781         table->files = NULL;
7782 }
7783
7784 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7785 {
7786 #if defined(CONFIG_UNIX)
7787         if (ctx->ring_sock) {
7788                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7789                 struct sk_buff *skb;
7790
7791                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7792                         kfree_skb(skb);
7793         }
7794 #else
7795         int i;
7796
7797         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7798                 struct file *file;
7799
7800                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7801                 if (file)
7802                         fput(file);
7803         }
7804 #endif
7805         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
7806         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7807         ctx->file_data = NULL;
7808         ctx->nr_user_files = 0;
7809 }
7810
7811 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7812 {
7813         int ret;
7814
7815         if (!ctx->file_data)
7816                 return -ENXIO;
7817         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7818         if (!ret)
7819                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7820         return ret;
7821 }
7822
7823 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7824         __releases(&sqd->lock)
7825 {
7826         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7827
7828         /*
7829          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7830          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7831          */
7832         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7833         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7834                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7835         mutex_unlock(&sqd->lock);
7836 }
7837
7838 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7839         __acquires(&sqd->lock)
7840 {
7841         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7842
7843         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7844         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7845         mutex_lock(&sqd->lock);
7846         if (sqd->thread)
7847                 wake_up_process(sqd->thread);
7848 }
7849
7850 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7851 {
7852         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7853         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7854
7855         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7856         mutex_lock(&sqd->lock);
7857         if (sqd->thread)
7858                 wake_up_process(sqd->thread);
7859         mutex_unlock(&sqd->lock);
7860         wait_for_completion(&sqd->exited);
7861 }
7862
7863 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7864 {
7865         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7866                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7867
7868                 io_sq_thread_stop(sqd);
7869                 kfree(sqd);
7870         }
7871 }
7872
7873 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7874 {
7875         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7876
7877         if (sqd) {
7878                 io_sq_thread_park(sqd);
7879                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7880                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7881                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7882
7883                 io_put_sq_data(sqd);
7884                 ctx->sq_data = NULL;
7885         }
7886 }
7887
7888 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7889 {
7890         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7891         struct io_sq_data *sqd;
7892         struct fd f;
7893
7894         f = fdget(p->wq_fd);
7895         if (!f.file)
7896                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7897         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7898                 fdput(f);
7899                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7900         }
7901
7902         ctx_attach = f.file->private_data;
7903         sqd = ctx_attach->sq_data;
7904         if (!sqd) {
7905                 fdput(f);
7906                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7907         }
7908         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7909                 fdput(f);
7910                 return ERR_PTR(-EPERM);
7911         }
7912
7913         refcount_inc(&sqd->refs);
7914         fdput(f);
7915         return sqd;
7916 }
7917
7918 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7919                                          bool *attached)
7920 {
7921         struct io_sq_data *sqd;
7922
7923         *attached = false;
7924         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7925                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7926                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7927                         *attached = true;
7928                         return sqd;
7929                 }
7930                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7931                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7932                         return sqd;
7933         }
7934
7935         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7936         if (!sqd)
7937                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7938
7939         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7940         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7941         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7942         mutex_init(&sqd->lock);
7943         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7944         init_completion(&sqd->exited);
7945         return sqd;
7946 }
7947
7948 #if defined(CONFIG_UNIX)
7949 /*
7950  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7951  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7952  * loops in the file referencing.
7953  */
7954 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7955 {
7956         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7957         struct scm_fp_list *fpl;
7958         struct sk_buff *skb;
7959         int i, nr_files;
7960
7961         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7962         if (!fpl)
7963                 return -ENOMEM;
7964
7965         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7966         if (!skb) {
7967                 kfree(fpl);
7968                 return -ENOMEM;
7969         }
7970
7971         skb->sk = sk;
7972
7973         nr_files = 0;
7974         fpl->user = get_uid(current_user());
7975         for (i = 0; i < nr; i++) {
7976                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7977
7978                 if (!file)
7979                         continue;
7980                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7981                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7982                 nr_files++;
7983         }
7984
7985         if (nr_files) {
7986                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7987                 fpl->count = nr_files;
7988                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7989                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7990                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7991                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7992
7993                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7994                         fput(fpl->fp[i]);
7995         } else {
7996                 kfree_skb(skb);
7997                 kfree(fpl);
7998         }
7999
8000         return 0;
8001 }
8002
8003 /*
8004  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
8005  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
8006  * garbage collection to take care of this problem for us.
8007  */
8008 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8009 {
8010         unsigned left, total;
8011         int ret = 0;
8012
8013         total = 0;
8014         left = ctx->nr_user_files;
8015         while (left) {
8016                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
8017
8018                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
8019                 if (ret)
8020                         break;
8021                 left -= this_files;
8022                 total += this_files;
8023         }
8024
8025         if (!ret)
8026                 return 0;
8027
8028         while (total < ctx->nr_user_files) {
8029                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
8030
8031                 if (file)
8032                         fput(file);
8033                 total++;
8034         }
8035
8036         return ret;
8037 }
8038 #else
8039 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8040 {
8041         return 0;
8042 }
8043 #endif
8044
8045 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8046 {
8047         struct file *file = prsrc->file;
8048 #if defined(CONFIG_UNIX)
8049         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8050         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
8051         struct sk_buff *skb;
8052         int i;
8053
8054         __skb_queue_head_init(&list);
8055
8056         /*
8057          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
8058          * remove this entry and rearrange the file array.
8059          */
8060         skb = skb_dequeue(head);
8061         while (skb) {
8062                 struct scm_fp_list *fp;
8063
8064                 fp = UNIXCB(skb).fp;
8065                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
8066                         int left;
8067
8068                         if (fp->fp[i] != file)
8069                                 continue;
8070
8071                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
8072                         left = fp->count - 1 - i;
8073                         if (left) {
8074                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
8075                                                 left * sizeof(struct file *));
8076                         }
8077                         fp->count--;
8078                         if (!fp->count) {
8079                                 kfree_skb(skb);
8080                                 skb = NULL;
8081                         } else {
8082                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8083                         }
8084                         fput(file);
8085                         file = NULL;
8086                         break;
8087                 }
8088
8089                 if (!file)
8090                         break;
8091
8092                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8093
8094                 skb = skb_dequeue(head);
8095         }
8096
8097         if (skb_peek(&list)) {
8098                 spin_lock_irq(&head->lock);
8099                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
8100                         __skb_queue_tail(head, skb);
8101                 spin_unlock_irq(&head->lock);
8102         }
8103 #else
8104         fput(file);
8105 #endif
8106 }
8107
8108 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
8109 {
8110         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
8111         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
8112         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
8113
8114         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
8115                 list_del(&prsrc->list);
8116
8117                 if (prsrc->tag) {
8118                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
8119
8120                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
8121                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8122                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
8123                         ctx->cq_extra++;
8124                         io_commit_cqring(ctx);
8125                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8126                         io_cqring_ev_posted(ctx);
8127                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
8128                 }
8129
8130                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
8131                 kfree(prsrc);
8132         }
8133
8134         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
8135         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
8136                 complete(&rsrc_data->done);
8137 }
8138
8139 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
8140 {
8141         struct io_ring_ctx *ctx;
8142         struct llist_node *node;
8143
8144         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
8145         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
8146
8147         while (node) {
8148                 struct io_rsrc_node *ref_node;
8149                 struct llist_node *next = node->next;
8150
8151                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
8152                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
8153                 node = next;
8154         }
8155 }
8156
8157 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8158                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
8159 {
8160         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
8161         struct file *file;
8162         int fd, ret;
8163         unsigned i;
8164
8165         if (ctx->file_data)
8166                 return -EBUSY;
8167         if (!nr_args)
8168                 return -EINVAL;
8169         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
8170                 return -EMFILE;
8171         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
8172                 return -EMFILE;
8173         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8174         if (ret)
8175                 return ret;
8176         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
8177                                  &ctx->file_data);
8178         if (ret)
8179                 return ret;
8180
8181         ret = -ENOMEM;
8182         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
8183                 goto out_free;
8184
8185         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
8186                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
8187                         ret = -EFAULT;
8188                         goto out_fput;
8189                 }
8190                 /* allow sparse sets */
8191                 if (fd == -1) {
8192                         ret = -EINVAL;
8193                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
8194                                 goto out_fput;
8195                         continue;
8196                 }
8197
8198                 file = fget(fd);
8199                 ret = -EBADF;
8200                 if (unlikely(!file))
8201                         goto out_fput;
8202
8203                 /*
8204                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
8205                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
8206                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
8207                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
8208                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
8209                  */
8210                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8211                         fput(file);
8212                         goto out_fput;
8213                 }
8214                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
8215         }
8216
8217         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
8218         if (ret) {
8219                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8220                 return ret;
8221         }
8222
8223         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8224         return ret;
8225 out_fput:
8226         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8227                 file = io_file_from_index(ctx, i);
8228                 if (file)
8229                         fput(file);
8230         }
8231         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
8232         ctx->nr_user_files = 0;
8233 out_free:
8234         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
8235         ctx->file_data = NULL;
8236         return ret;
8237 }
8238
8239 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
8240                                 int index)
8241 {
8242 #if defined(CONFIG_UNIX)
8243         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8244         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
8245         struct sk_buff *skb;
8246
8247         /*
8248          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
8249          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
8250          * and filling it in.
8251          */
8252         spin_lock_irq(&head->lock);
8253         skb = skb_peek(head);
8254         if (skb) {
8255                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
8256
8257                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
8258                         __skb_unlink(skb, head);
8259                         spin_unlock_irq(&head->lock);
8260                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
8261                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
8262                         fpl->count++;
8263                         spin_lock_irq(&head->lock);
8264                         __skb_queue_head(head, skb);
8265                 } else {
8266                         skb = NULL;
8267                 }
8268         }
8269         spin_unlock_irq(&head->lock);
8270
8271         if (skb) {
8272                 fput(file);
8273                 return 0;
8274         }
8275
8276         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
8277 #else
8278         return 0;
8279 #endif
8280 }
8281
8282 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
8283                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
8284 {
8285         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8286         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
8287         struct io_fixed_file *file_slot;
8288         int ret = -EBADF;
8289
8290         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
8291         if (file->f_op == &io_uring_fops)
8292                 goto err;
8293         ret = -ENXIO;
8294         if (!ctx->file_data)
8295                 goto err;
8296         ret = -EINVAL;
8297         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
8298                 goto err;
8299
8300         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
8301         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
8302         ret = -EBADF;
8303         if (file_slot->file_ptr)
8304                 goto err;
8305
8306         *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
8307         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8308         ret = io_sqe_file_register(ctx, file, slot_index);
8309         if (ret) {
8310                 file_slot->file_ptr = 0;
8311                 goto err;
8312         }
8313
8314         ret = 0;
8315 err:
8316         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
8317         if (ret)
8318                 fput(file);
8319         return ret;
8320 }
8321
8322 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
8323                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
8324 {
8325         struct io_rsrc_put *prsrc;
8326
8327         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
8328         if (!prsrc)
8329                 return -ENOMEM;
8330
8331         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
8332         prsrc->rsrc = rsrc;
8333         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
8334         return 0;
8335 }
8336
8337 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8338                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8339                                  unsigned nr_args)
8340 {
8341         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8342         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
8343         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
8344         struct io_fixed_file *file_slot;
8345         struct file *file;
8346         int fd, i, err = 0;
8347         unsigned int done;
8348         bool needs_switch = false;
8349
8350         if (!ctx->file_data)
8351                 return -ENXIO;
8352         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
8353                 return -EINVAL;
8354
8355         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8356                 u64 tag = 0;
8357
8358                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
8359                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
8360                         err = -EFAULT;
8361                         break;
8362                 }
8363                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
8364                         err = -EINVAL;
8365                         break;
8366                 }
8367                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
8368                         continue;
8369
8370                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
8371                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8372
8373                 if (file_slot->file_ptr) {
8374                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8375                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
8376                                                     ctx->rsrc_node, file);
8377                         if (err)
8378                                 break;
8379                         file_slot->file_ptr = 0;
8380                         needs_switch = true;
8381                 }
8382                 if (fd != -1) {
8383                         file = fget(fd);
8384                         if (!file) {
8385                                 err = -EBADF;
8386                                 break;
8387                         }
8388                         /*
8389                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8390                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8391                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8392                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8393                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8394                          * support regular read/write anyway.
8395                          */
8396                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8397                                 fput(file);
8398                                 err = -EBADF;
8399                                 break;
8400                         }
8401                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
8402                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8403                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8404                         if (err) {
8405                                 file_slot->file_ptr = 0;
8406                                 fput(file);
8407                                 break;
8408                         }
8409                 }
8410         }
8411
8412         if (needs_switch)
8413                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
8414         return done ? done : err;
8415 }
8416
8417 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8418                                         struct task_struct *task)
8419 {
8420         struct io_wq_hash *hash;
8421         struct io_wq_data data;
8422         unsigned int concurrency;
8423
8424         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8425         hash = ctx->hash_map;
8426         if (!hash) {
8427                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
8428                 if (!hash) {
8429                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8430                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8431                 }
8432                 refcount_set(&hash->refs, 1);
8433                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
8434                 ctx->hash_map = hash;
8435         }
8436         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8437
8438         data.hash = hash;
8439         data.task = task;
8440         data.free_work = io_wq_free_work;
8441         data.do_work = io_wq_submit_work;
8442
8443         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8444         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8445
8446         return io_wq_create(concurrency, &data);
8447 }
8448
8449 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
8450                                        struct io_ring_ctx *ctx)
8451 {
8452         struct io_uring_task *tctx;
8453         int ret;
8454
8455         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8456         if (unlikely(!tctx))
8457                 return -ENOMEM;
8458
8459         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8460         if (unlikely(ret)) {
8461                 kfree(tctx);
8462                 return ret;
8463         }
8464
8465         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
8466         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
8467                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
8468                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8469                 kfree(tctx);
8470                 return ret;
8471         }
8472
8473         xa_init(&tctx->xa);
8474         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8475         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8476         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
8477         task->io_uring = tctx;
8478         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8479         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8480         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8481         return 0;
8482 }
8483
8484 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8485 {
8486         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8487
8488         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8489         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8490         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8491
8492         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8493         kfree(tctx);
8494         tsk->io_uring = NULL;
8495 }
8496
8497 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8498                                 struct io_uring_params *p)
8499 {
8500         int ret;
8501
8502         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8503         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8504                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8505                 struct fd f;
8506
8507                 f = fdget(p->wq_fd);
8508                 if (!f.file)
8509                         return -ENXIO;
8510                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8511                         fdput(f);
8512                         return -EINVAL;
8513                 }
8514                 fdput(f);
8515         }
8516         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8517                 struct task_struct *tsk;
8518                 struct io_sq_data *sqd;
8519                 bool attached;
8520
8521                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8522                 if (IS_ERR(sqd)) {
8523                         ret = PTR_ERR(sqd);
8524                         goto err;
8525                 }
8526
8527                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8528                 ctx->sq_data = sqd;
8529                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8530                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8531                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8532
8533                 io_sq_thread_park(sqd);
8534                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8535                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8536                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8537                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8538                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8539
8540                 if (ret < 0)
8541                         goto err;
8542                 if (attached)
8543                         return 0;
8544
8545                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8546                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8547
8548                         ret = -EINVAL;
8549                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8550                                 goto err_sqpoll;
8551                         sqd->sq_cpu = cpu;
8552                 } else {
8553                         sqd->sq_cpu = -1;
8554                 }
8555
8556                 sqd->task_pid = current->pid;
8557                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8558                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8559                 if (IS_ERR(tsk)) {
8560                         ret = PTR_ERR(tsk);
8561                         goto err_sqpoll;
8562                 }
8563
8564                 sqd->thread = tsk;
8565                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8566                 wake_up_new_task(tsk);
8567                 if (ret)
8568                         goto err;
8569         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8570                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8571                 ret = -EINVAL;
8572                 goto err;
8573         }
8574
8575         return 0;
8576 err_sqpoll:
8577         complete(&ctx->sq_data->exited);
8578 err:
8579         io_sq_thread_finish(ctx);
8580         return ret;
8581 }
8582
8583 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8584                                       unsigned long nr_pages)
8585 {
8586         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8587 }
8588
8589 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8590                                    unsigned long nr_pages)
8591 {
8592         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8593
8594         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8595         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8596
8597         do {
8598                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8599                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8600                 if (new_pages > page_limit)
8601                         return -ENOMEM;
8602         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8603                                         new_pages) != cur_pages);
8604
8605         return 0;
8606 }
8607
8608 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8609 {
8610         if (ctx->user)
8611                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8612
8613         if (ctx->mm_account)
8614                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8615 }
8616
8617 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8618 {
8619         int ret;
8620
8621         if (ctx->user) {
8622                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8623                 if (ret)
8624                         return ret;
8625         }
8626
8627         if (ctx->mm_account)
8628                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8629
8630         return 0;
8631 }
8632
8633 static void io_mem_free(void *ptr)
8634 {
8635         struct page *page;
8636
8637         if (!ptr)
8638                 return;
8639
8640         page = virt_to_head_page(ptr);
8641         if (put_page_testzero(page))
8642                 free_compound_page(page);
8643 }
8644
8645 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8646 {
8647         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8648                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8649
8650         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8651 }
8652
8653 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8654                                 size_t *sq_offset)
8655 {
8656         struct io_rings *rings;
8657         size_t off, sq_array_size;
8658
8659         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8660         if (off == SIZE_MAX)
8661                 return SIZE_MAX;
8662
8663 #ifdef CONFIG_SMP
8664         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8665         if (off == 0)
8666                 return SIZE_MAX;
8667 #endif
8668
8669         if (sq_offset)
8670                 *sq_offset = off;
8671
8672         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8673         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8674                 return SIZE_MAX;
8675
8676         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8677                 return SIZE_MAX;
8678
8679         return off;
8680 }
8681
8682 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8683 {
8684         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8685         unsigned int i;
8686
8687         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8688                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8689                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8690                 if (imu->acct_pages)
8691                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8692                 kvfree(imu);
8693         }
8694         *slot = NULL;
8695 }
8696
8697 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8698 {
8699         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8700         prsrc->buf = NULL;
8701 }
8702
8703 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8704 {
8705         unsigned int i;
8706
8707         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8708                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8709         kfree(ctx->user_bufs);
8710         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8711         ctx->user_bufs = NULL;
8712         ctx->buf_data = NULL;
8713         ctx->nr_user_bufs = 0;
8714 }
8715
8716 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8717 {
8718         int ret;
8719
8720         if (!ctx->buf_data)
8721                 return -ENXIO;
8722
8723         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8724         if (!ret)
8725                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8726         return ret;
8727 }
8728
8729 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8730                        void __user *arg, unsigned index)
8731 {
8732         struct iovec __user *src;
8733
8734 #ifdef CONFIG_COMPAT
8735         if (ctx->compat) {
8736                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8737                 struct compat_iovec ciov;
8738
8739                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8740                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8741                         return -EFAULT;
8742
8743                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8744                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8745                 return 0;
8746         }
8747 #endif
8748         src = (struct iovec __user *) arg;
8749         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8750                 return -EFAULT;
8751         return 0;
8752 }
8753
8754 /*
8755  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8756  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8757  * match that one.
8758  *
8759  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8760  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8761  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8762  */
8763 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8764                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8765 {
8766         int i, j;
8767
8768         /* check current page array */
8769         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8770                 if (!PageCompound(pages[i]))
8771                         continue;
8772                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8773                         return true;
8774         }
8775
8776         /* check previously registered pages */
8777         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8778                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8779
8780                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8781                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8782                                 continue;
8783                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8784                                 return true;
8785                 }
8786         }
8787
8788         return false;
8789 }
8790
8791 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8792                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8793                                  struct page **last_hpage)
8794 {
8795         int i, ret;
8796
8797         imu->acct_pages = 0;
8798         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8799                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8800                         imu->acct_pages++;
8801                 } else {
8802                         struct page *hpage;
8803
8804                         hpage = compound_head(pages[i]);
8805                         if (hpage == *last_hpage)
8806                                 continue;
8807                         *last_hpage = hpage;
8808                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8809                                 continue;
8810                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8811                 }
8812         }
8813
8814         if (!imu->acct_pages)
8815                 return 0;
8816
8817         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8818         if (ret)
8819                 imu->acct_pages = 0;
8820         return ret;
8821 }
8822
8823 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8824                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8825                                   struct page **last_hpage)
8826 {
8827         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8828         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8829         struct page **pages = NULL;
8830         unsigned long off, start, end, ubuf;
8831         size_t size;
8832         int ret, pret, nr_pages, i;
8833
8834         if (!iov->iov_base) {
8835                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8836                 return 0;
8837         }
8838
8839         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8840         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8841         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8842         nr_pages = end - start;
8843
8844         *pimu = NULL;
8845         ret = -ENOMEM;
8846
8847         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8848         if (!pages)
8849                 goto done;
8850
8851         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8852                               GFP_KERNEL);
8853         if (!vmas)
8854                 goto done;
8855
8856         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8857         if (!imu)
8858                 goto done;
8859
8860         ret = 0;
8861         mmap_read_lock(current->mm);
8862         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8863                               pages, vmas);
8864         if (pret == nr_pages) {
8865                 /* don't support file backed memory */
8866                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8867                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8868
8869                         if (vma_is_shmem(vma))
8870                                 continue;
8871                         if (vma->vm_file &&
8872                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8873                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8874                                 break;
8875                         }
8876                 }
8877         } else {
8878                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8879         }
8880         mmap_read_unlock(current->mm);
8881         if (ret) {
8882                 /*
8883                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8884                  * release any pages we did get
8885                  */
8886                 if (pret > 0)
8887                         unpin_user_pages(pages, pret);
8888                 goto done;
8889         }
8890
8891         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8892         if (ret) {
8893                 unpin_user_pages(pages, pret);
8894                 goto done;
8895         }
8896
8897         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8898         size = iov->iov_len;
8899         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8900                 size_t vec_len;
8901
8902                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8903                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8904                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8905                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8906                 off = 0;
8907                 size -= vec_len;
8908         }
8909         /* store original address for later verification */
8910         imu->ubuf = ubuf;
8911         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8912         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8913         *pimu = imu;
8914         ret = 0;
8915 done:
8916         if (ret)
8917                 kvfree(imu);
8918         kvfree(pages);
8919         kvfree(vmas);
8920         return ret;
8921 }
8922
8923 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8924 {
8925         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8926         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8927 }
8928
8929 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8930 {
8931         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8932
8933         /*
8934          * Don't impose further limits on the size and buffer
8935          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8936          * submitted if they are wrong.
8937          */
8938         if (!iov->iov_base)
8939                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8940         if (!iov->iov_len)
8941                 return -EFAULT;
8942
8943         /* arbitrary limit, but we need something */
8944         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8945                 return -EFAULT;
8946
8947         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8948                 return -EOVERFLOW;
8949
8950         return 0;
8951 }
8952
8953 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8954                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8955 {
8956         struct page *last_hpage = NULL;
8957         struct io_rsrc_data *data;
8958         int i, ret;
8959         struct iovec iov;
8960
8961         if (ctx->user_bufs)
8962                 return -EBUSY;
8963         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8964                 return -EINVAL;
8965         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8966         if (ret)
8967                 return ret;
8968         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8969         if (ret)
8970                 return ret;
8971         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8972         if (ret) {
8973                 io_rsrc_data_free(data);
8974                 return ret;
8975         }
8976
8977         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8978                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8979                 if (ret)
8980                         break;
8981                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8982                 if (ret)
8983                         break;
8984                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8985                         ret = -EINVAL;
8986                         break;
8987                 }
8988
8989                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8990                                              &last_hpage);
8991                 if (ret)
8992                         break;
8993         }
8994
8995         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8996
8997         ctx->buf_data = data;
8998         if (ret)
8999                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9000         else
9001                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9002         return ret;
9003 }
9004
9005 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
9006                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9007                                    unsigned int nr_args)
9008 {
9009         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
9010         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
9011         struct page *last_hpage = NULL;
9012         bool needs_switch = false;
9013         __u32 done;
9014         int i, err;
9015
9016         if (!ctx->buf_data)
9017                 return -ENXIO;
9018         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
9019                 return -EINVAL;
9020
9021         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
9022                 struct io_mapped_ubuf *imu;
9023                 int offset = up->offset + done;
9024                 u64 tag = 0;
9025
9026                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
9027                 if (err)
9028                         break;
9029                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
9030                         err = -EFAULT;
9031                         break;
9032                 }
9033                 err = io_buffer_validate(&iov);
9034                 if (err)
9035                         break;
9036                 if (!iov.iov_base && tag) {
9037                         err = -EINVAL;
9038                         break;
9039                 }
9040                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
9041                 if (err)
9042                         break;
9043
9044                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
9045                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
9046                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
9047                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
9048                         if (unlikely(err)) {
9049                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
9050                                 break;
9051                         }
9052                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
9053                         needs_switch = true;
9054                 }
9055
9056                 ctx->user_bufs[i] = imu;
9057                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
9058         }
9059
9060         if (needs_switch)
9061                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
9062         return done ? done : err;
9063 }
9064
9065 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
9066 {
9067         __s32 __user *fds = arg;
9068         int fd;
9069
9070         if (ctx->cq_ev_fd)
9071                 return -EBUSY;
9072
9073         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
9074                 return -EFAULT;
9075
9076         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
9077         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
9078                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
9079
9080                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9081                 return ret;
9082         }
9083
9084         return 0;
9085 }
9086
9087 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9088 {
9089         if (ctx->cq_ev_fd) {
9090                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
9091                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9092                 return 0;
9093         }
9094
9095         return -ENXIO;
9096 }
9097
9098 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
9099 {
9100         struct io_buffer *buf;
9101         unsigned long index;
9102
9103         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
9104                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
9105 }
9106
9107 static void io_req_cache_free(struct list_head *list)
9108 {
9109         struct io_kiocb *req, *nxt;
9110
9111         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, inflight_entry) {
9112                 list_del(&req->inflight_entry);
9113                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
9114         }
9115 }
9116
9117 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9118 {
9119         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
9120
9121         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9122
9123         if (state->free_reqs) {
9124                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
9125                 state->free_reqs = 0;
9126         }
9127
9128         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
9129         io_req_cache_free(&state->free_list);
9130         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9131 }
9132
9133 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
9134 {
9135         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
9136                 wait_for_completion(&data->done);
9137 }
9138
9139 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9140 {
9141         io_sq_thread_finish(ctx);
9142
9143         if (ctx->mm_account) {
9144                 mmdrop(ctx->mm_account);
9145                 ctx->mm_account = NULL;
9146         }
9147
9148         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
9149         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
9150         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
9151
9152         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9153         if (ctx->buf_data)
9154                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9155         if (ctx->file_data)
9156                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
9157         if (ctx->rings)
9158                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9159         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9160         io_eventfd_unregister(ctx);
9161         io_destroy_buffers(ctx);
9162         if (ctx->sq_creds)
9163                 put_cred(ctx->sq_creds);
9164
9165         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
9166         if (ctx->rsrc_node)
9167                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
9168         if (ctx->rsrc_backup_node)
9169                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
9170         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9171
9172         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
9173         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
9174
9175 #if defined(CONFIG_UNIX)
9176         if (ctx->ring_sock) {
9177                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
9178                 sock_release(ctx->ring_sock);
9179         }
9180 #endif
9181         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
9182
9183         io_mem_free(ctx->rings);
9184         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
9185
9186         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
9187         free_uid(ctx->user);
9188         io_req_caches_free(ctx);
9189         if (ctx->hash_map)
9190                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
9191         kfree(ctx->cancel_hash);
9192         kfree(ctx->dummy_ubuf);
9193         kfree(ctx);
9194 }
9195
9196 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
9197 {
9198         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9199         __poll_t mask = 0;
9200
9201         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
9202         /*
9203          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
9204          * io_commit_cqring
9205          */
9206         smp_rmb();
9207         if (!io_sqring_full(ctx))
9208                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
9209
9210         /*
9211          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
9212          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
9213          *      CPU0                    CPU1
9214          *      ----                    ----
9215          * lock(&ctx->uring_lock);
9216          *                              lock(&ep->mtx);
9217          *                              lock(&ctx->uring_lock);
9218          * lock(&ep->mtx);
9219          *
9220          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
9221          * pushs them to do the flush.
9222          */
9223         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
9224                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
9225
9226         return mask;
9227 }
9228
9229 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
9230 {
9231         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9232
9233         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
9234 }
9235
9236 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9237 {
9238         const struct cred *creds;
9239
9240         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
9241         if (creds) {
9242                 put_cred(creds);
9243                 return 0;
9244         }
9245
9246         return -EINVAL;
9247 }
9248
9249 struct io_tctx_exit {
9250         struct callback_head            task_work;
9251         struct completion               completion;
9252         struct io_ring_ctx              *ctx;
9253 };
9254
9255 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
9256 {
9257         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9258         struct io_tctx_exit *work;
9259
9260         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
9261         /*
9262          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
9263          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
9264          */
9265         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
9266                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
9267         complete(&work->completion);
9268 }
9269
9270 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9271 {
9272         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9273
9274         return req->ctx == data;
9275 }
9276
9277 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
9278 {
9279         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
9280         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
9281         unsigned long interval = HZ / 20;
9282         struct io_tctx_exit exit;
9283         struct io_tctx_node *node;
9284         int ret;
9285
9286         /*
9287          * If we're doing polled IO and end up having requests being
9288          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
9289          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
9290          * as nobody else will be looking for them.
9291          */
9292         do {
9293                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
9294                 if (ctx->sq_data) {
9295                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9296                         struct task_struct *tsk;
9297
9298                         io_sq_thread_park(sqd);
9299                         tsk = sqd->thread;
9300                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
9301                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
9302                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9303                         io_sq_thread_unpark(sqd);
9304                 }
9305
9306                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
9307                         /* there is little hope left, don't run it too often */
9308                         interval = HZ * 60;
9309                 }
9310         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
9311
9312         init_completion(&exit.completion);
9313         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
9314         exit.ctx = ctx;
9315         /*
9316          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
9317          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
9318          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
9319          * this lock/unlock section also waits them to finish.
9320          */
9321         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9322         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
9323                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
9324
9325                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
9326                                         ctx_node);
9327                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
9328                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
9329                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
9330                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
9331                         continue;
9332                 wake_up_process(node->task);
9333
9334                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9335                 wait_for_completion(&exit.completion);
9336                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9337         }
9338         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9339         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9340         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9341
9342         io_ring_ctx_free(ctx);
9343 }
9344
9345 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
9346 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
9347                              bool cancel_all)
9348 {
9349         struct io_kiocb *req, *tmp;
9350         int canceled = 0;
9351
9352         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9353         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
9354         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
9355                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
9356                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
9357                         canceled++;
9358                 }
9359         }
9360         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
9361         if (canceled != 0)
9362                 io_commit_cqring(ctx);
9363         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9364         if (canceled != 0)
9365                 io_cqring_ev_posted(ctx);
9366         return canceled != 0;
9367 }
9368
9369 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
9370 {
9371         unsigned long index;
9372         struct creds *creds;
9373
9374         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9375         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9376         if (ctx->rings)
9377                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9378         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
9379                 io_unregister_personality(ctx, index);
9380         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9381
9382         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
9383         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
9384
9385         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
9386         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9387
9388         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
9389         /*
9390          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
9391          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
9392          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
9393          * over using system_wq.
9394          */
9395         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
9396 }
9397
9398 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
9399 {
9400         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9401
9402         file->private_data = NULL;
9403         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9404         return 0;
9405 }
9406
9407 struct io_task_cancel {
9408         struct task_struct *task;
9409         bool all;
9410 };
9411
9412 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9413 {
9414         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9415         struct io_task_cancel *cancel = data;
9416         bool ret;
9417
9418         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
9419                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
9420
9421                 /* protect against races with linked timeouts */
9422                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
9423                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
9424                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9425         } else {
9426                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
9427         }
9428         return ret;
9429 }
9430
9431 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
9432                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
9433 {
9434         struct io_defer_entry *de;
9435         LIST_HEAD(list);
9436
9437         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9438         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
9439                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
9440                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
9441                         break;
9442                 }
9443         }
9444         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9445         if (list_empty(&list))
9446                 return false;
9447
9448         while (!list_empty(&list)) {
9449                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
9450                 list_del_init(&de->list);
9451                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
9452                 kfree(de);
9453         }
9454         return true;
9455 }
9456
9457 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
9458 {
9459         struct io_tctx_node *node;
9460         enum io_wq_cancel cret;
9461         bool ret = false;
9462
9463         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9464         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
9465                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
9466
9467                 /*
9468                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
9469                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
9470                  */
9471                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
9472                         continue;
9473                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9474                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9475         }
9476         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9477
9478         return ret;
9479 }
9480
9481 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9482                                          struct task_struct *task,
9483                                          bool cancel_all)
9484 {
9485         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9486         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9487
9488         while (1) {
9489                 enum io_wq_cancel cret;
9490                 bool ret = false;
9491
9492                 if (!task) {
9493                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9494                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9495                         /*
9496                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9497                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9498                          */
9499                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9500                                                &cancel, true);
9501                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9502                 }
9503
9504                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9505                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9506                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9507                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9508                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9509                                 ret = true;
9510                         }
9511                 }
9512
9513                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9514                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9515                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9516                 if (task)
9517                         ret |= io_run_task_work();
9518                 if (!ret)
9519                         break;
9520                 cond_resched();
9521         }
9522 }
9523
9524 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9525 {
9526         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9527         struct io_tctx_node *node;
9528         int ret;
9529
9530         if (unlikely(!tctx)) {
9531                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9532                 if (unlikely(ret))
9533                         return ret;
9534                 tctx = current->io_uring;
9535         }
9536         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9537                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9538                 if (!node)
9539                         return -ENOMEM;
9540                 node->ctx = ctx;
9541                 node->task = current;
9542
9543                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9544                                         node, GFP_KERNEL));
9545                 if (ret) {
9546                         kfree(node);
9547                         return ret;
9548                 }
9549
9550                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9551                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9552                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9553         }
9554         tctx->last = ctx;
9555         return 0;
9556 }
9557
9558 /*
9559  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9560  */
9561 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9562 {
9563         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9564
9565         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9566                 return 0;
9567         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9568 }
9569
9570 /*
9571  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9572  */
9573 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9574 {
9575         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9576         struct io_tctx_node *node;
9577
9578         if (!tctx)
9579                 return;
9580         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9581         if (!node)
9582                 return;
9583
9584         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9585         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9586
9587         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9588         list_del(&node->ctx_node);
9589         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9590
9591         if (tctx->last == node->ctx)
9592                 tctx->last = NULL;
9593         kfree(node);
9594 }
9595
9596 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9597 {
9598         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9599         struct io_tctx_node *node;
9600         unsigned long index;
9601
9602         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9603                 io_uring_del_tctx_node(index);
9604         if (wq) {
9605                 /*
9606                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9607                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9608                  */
9609                 io_wq_put_and_exit(wq);
9610                 tctx->io_wq = NULL;
9611         }
9612 }
9613
9614 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9615 {
9616         if (tracked)
9617                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9618         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9619 }
9620
9621 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9622 {
9623         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9624         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9625
9626         if (refs) {
9627                 tctx->cached_refs = 0;
9628                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9629                 put_task_struct_many(task, refs);
9630         }
9631 }
9632
9633 /*
9634  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9635  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9636  */
9637 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9638 {
9639         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9640         struct io_ring_ctx *ctx;
9641         s64 inflight;
9642         DEFINE_WAIT(wait);
9643
9644         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9645
9646         if (!current->io_uring)
9647                 return;
9648         if (tctx->io_wq)
9649                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9650
9651         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9652         do {
9653                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9654                 /* read completions before cancelations */
9655                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9656                 if (!inflight)
9657                         break;
9658
9659                 if (!sqd) {
9660                         struct io_tctx_node *node;
9661                         unsigned long index;
9662
9663                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9664                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9665                                 if (node->ctx->sq_data)
9666                                         continue;
9667                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9668                                                              cancel_all);
9669                         }
9670                 } else {
9671                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9672                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9673                                                              cancel_all);
9674                 }
9675
9676                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9677                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9678                 /*
9679                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9680                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9681                  * prepare_to_wait().
9682                  */
9683                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9684                         schedule();
9685                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9686         } while (1);
9687         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9688
9689         io_uring_clean_tctx(tctx);
9690         if (cancel_all) {
9691                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9692                 __io_uring_free(current);
9693         }
9694 }
9695
9696 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
9697 {
9698         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
9699 }
9700
9701 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9702                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9703 {
9704         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9705         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9706         struct page *page;
9707         void *ptr;
9708
9709         switch (offset) {
9710         case IORING_OFF_SQ_RING:
9711         case IORING_OFF_CQ_RING:
9712                 ptr = ctx->rings;
9713                 break;
9714         case IORING_OFF_SQES:
9715                 ptr = ctx->sq_sqes;
9716                 break;
9717         default:
9718                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9719         }
9720
9721         page = virt_to_head_page(ptr);
9722         if (sz > page_size(page))
9723                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9724
9725         return ptr;
9726 }
9727
9728 #ifdef CONFIG_MMU
9729
9730 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9731 {
9732         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9733         unsigned long pfn;
9734         void *ptr;
9735
9736         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9737         if (IS_ERR(ptr))
9738                 return PTR_ERR(ptr);
9739
9740         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9741         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9742 }
9743
9744 #else /* !CONFIG_MMU */
9745
9746 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9747 {
9748         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9749 }
9750
9751 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9752 {
9753         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9754 }
9755
9756 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9757         unsigned long addr, unsigned long len,
9758         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9759 {
9760         void *ptr;
9761
9762         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9763         if (IS_ERR(ptr))
9764                 return PTR_ERR(ptr);
9765
9766         return (unsigned long) ptr;
9767 }
9768
9769 #endif /* !CONFIG_MMU */
9770
9771 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9772 {
9773         DEFINE_WAIT(wait);
9774
9775         do {
9776                 if (!io_sqring_full(ctx))
9777                         break;
9778                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9779
9780                 if (!io_sqring_full(ctx))
9781                         break;
9782                 schedule();
9783         } while (!signal_pending(current));
9784
9785         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9786         return 0;
9787 }
9788
9789 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9790                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9791                           const sigset_t __user **sig)
9792 {
9793         struct io_uring_getevents_arg arg;
9794
9795         /*
9796          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9797          * is just a pointer to the sigset_t.
9798          */
9799         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9800                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9801                 *ts = NULL;
9802                 return 0;
9803         }
9804
9805         /*
9806          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9807          * timespec and sigset_t pointers if good.
9808          */
9809         if (*argsz != sizeof(arg))
9810                 return -EINVAL;
9811         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9812                 return -EFAULT;
9813         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9814         *argsz = arg.sigmask_sz;
9815         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9816         return 0;
9817 }
9818
9819 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9820                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9821                 size_t, argsz)
9822 {
9823         struct io_ring_ctx *ctx;
9824         int submitted = 0;
9825         struct fd f;
9826         long ret;
9827
9828         io_run_task_work();
9829
9830         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9831                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9832                 return -EINVAL;
9833
9834         f = fdget(fd);
9835         if (unlikely(!f.file))
9836                 return -EBADF;
9837
9838         ret = -EOPNOTSUPP;
9839         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9840                 goto out_fput;
9841
9842         ret = -ENXIO;
9843         ctx = f.file->private_data;
9844         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9845                 goto out_fput;
9846
9847         ret = -EBADFD;
9848         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9849                 goto out;
9850
9851         /*
9852          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9853          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9854          * we were asked to.
9855          */
9856         ret = 0;
9857         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9858                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
9859
9860                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9861                         ret = -EOWNERDEAD;
9862                         goto out;
9863                 }
9864                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9865                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9866                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9867                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9868                         if (ret)
9869                                 goto out;
9870                 }
9871                 submitted = to_submit;
9872         } else if (to_submit) {
9873                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9874                 if (unlikely(ret))
9875                         goto out;
9876                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9877                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9878                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9879
9880                 if (submitted != to_submit)
9881                         goto out;
9882         }
9883         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9884                 const sigset_t __user *sig;
9885                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9886
9887                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9888                 if (unlikely(ret))
9889                         goto out;
9890
9891                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9892
9893                 /*
9894                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9895                  * space applications don't need to do io completion events
9896                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9897                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9898                  */
9899                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9900                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9901                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9902                 } else {
9903                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9904                 }
9905         }
9906
9907 out:
9908         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9909 out_fput:
9910         fdput(f);
9911         return submitted ? submitted : ret;
9912 }
9913
9914 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9915 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9916                 const struct cred *cred)
9917 {
9918         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9919         struct group_info *gi;
9920         kernel_cap_t cap;
9921         unsigned __capi;
9922         int g;
9923
9924         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9925         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9926         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9927         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9928         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9929         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9930         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9931         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9932         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9933         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9934         gi = cred->group_info;
9935         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9936                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9937                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9938         }
9939         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9940         cap = cred->cap_effective;
9941         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9942                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9943         seq_putc(m, '\n');
9944         return 0;
9945 }
9946
9947 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9948 {
9949         struct io_sq_data *sq = NULL;
9950         bool has_lock;
9951         int i;
9952
9953         /*
9954          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9955          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9956          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9957          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9958          */
9959         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9960
9961         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9962                 sq = ctx->sq_data;
9963                 if (!sq->thread)
9964                         sq = NULL;
9965         }
9966
9967         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9968         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9969         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9970         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9971                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9972
9973                 if (f)
9974                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9975                 else
9976                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9977         }
9978         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9979         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9980                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9981                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9982
9983                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9984         }
9985         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9986                 unsigned long index;
9987                 const struct cred *cred;
9988
9989                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9990                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9991                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9992         }
9993         seq_printf(m, "PollList:\n");
9994         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9995         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9996                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9997                 struct io_kiocb *req;
9998
9999                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
10000                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
10001                                         req->task->task_works != NULL);
10002         }
10003         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10004         if (has_lock)
10005                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10006 }
10007
10008 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
10009 {
10010         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
10011
10012         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
10013                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
10014                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
10015         }
10016 }
10017 #endif
10018
10019 static const struct file_operations io_uring_fops = {
10020         .release        = io_uring_release,
10021         .mmap           = io_uring_mmap,
10022 #ifndef CONFIG_MMU
10023         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
10024         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
10025 #endif
10026         .poll           = io_uring_poll,
10027         .fasync         = io_uring_fasync,
10028 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10029         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
10030 #endif
10031 };
10032
10033 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
10034                                   struct io_uring_params *p)
10035 {
10036         struct io_rings *rings;
10037         size_t size, sq_array_offset;
10038
10039         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
10040         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
10041         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
10042
10043         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
10044         if (size == SIZE_MAX)
10045                 return -EOVERFLOW;
10046
10047         rings = io_mem_alloc(size);
10048         if (!rings)
10049                 return -ENOMEM;
10050
10051         ctx->rings = rings;
10052         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
10053         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
10054         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
10055         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
10056         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
10057
10058         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
10059         if (size == SIZE_MAX) {
10060                 io_mem_free(ctx->rings);
10061                 ctx->rings = NULL;
10062                 return -EOVERFLOW;
10063         }
10064
10065         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
10066         if (!ctx->sq_sqes) {
10067                 io_mem_free(ctx->rings);
10068                 ctx->rings = NULL;
10069                 return -ENOMEM;
10070         }
10071
10072         return 0;
10073 }
10074
10075 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
10076 {
10077         int ret, fd;
10078
10079         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
10080         if (fd < 0)
10081                 return fd;
10082
10083         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10084         if (ret) {
10085                 put_unused_fd(fd);
10086                 return ret;
10087         }
10088         fd_install(fd, file);
10089         return fd;
10090 }
10091
10092 /*
10093  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
10094  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
10095  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
10096  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
10097  */
10098 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
10099 {
10100         struct file *file;
10101 #if defined(CONFIG_UNIX)
10102         int ret;
10103
10104         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
10105                                 &ctx->ring_sock);
10106         if (ret)
10107                 return ERR_PTR(ret);
10108 #endif
10109
10110         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
10111                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
10112 #if defined(CONFIG_UNIX)
10113         if (IS_ERR(file)) {
10114                 sock_release(ctx->ring_sock);
10115                 ctx->ring_sock = NULL;
10116         } else {
10117                 ctx->ring_sock->file = file;
10118         }
10119 #endif
10120         return file;
10121 }
10122
10123 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
10124                            struct io_uring_params __user *params)
10125 {
10126         struct io_ring_ctx *ctx;
10127         struct file *file;
10128         int ret;
10129
10130         if (!entries)
10131                 return -EINVAL;
10132         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
10133                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10134                         return -EINVAL;
10135                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
10136         }
10137
10138         /*
10139          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
10140          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
10141          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
10142          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
10143          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
10144          * of CQ ring entries manually.
10145          */
10146         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
10147         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
10148                 /*
10149                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
10150                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
10151                  * any cq vs sq ring sizing.
10152                  */
10153                 if (!p->cq_entries)
10154                         return -EINVAL;
10155                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
10156                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10157                                 return -EINVAL;
10158                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
10159                 }
10160                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
10161                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
10162                         return -EINVAL;
10163         } else {
10164                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
10165         }
10166
10167         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
10168         if (!ctx)
10169                 return -ENOMEM;
10170         ctx->compat = in_compat_syscall();
10171         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
10172                 ctx->user = get_uid(current_user());
10173
10174         /*
10175          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
10176          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
10177          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
10178          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
10179          */
10180         mmgrab(current->mm);
10181         ctx->mm_account = current->mm;
10182
10183         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
10184         if (ret)
10185                 goto err;
10186
10187         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
10188         if (ret)
10189                 goto err;
10190         /* always set a rsrc node */
10191         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10192         if (ret)
10193                 goto err;
10194         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
10195
10196         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
10197         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
10198         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
10199         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
10200         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
10201         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
10202         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
10203         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
10204
10205         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
10206         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
10207         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
10208         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
10209         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
10210         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
10211         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
10212         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
10213
10214         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
10215                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
10216                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
10217                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
10218                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
10219                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
10220
10221         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
10222                 ret = -EFAULT;
10223                 goto err;
10224         }
10225
10226         file = io_uring_get_file(ctx);
10227         if (IS_ERR(file)) {
10228                 ret = PTR_ERR(file);
10229                 goto err;
10230         }
10231
10232         /*
10233          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
10234          * having closed it before we finish setup
10235          */
10236         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
10237         if (ret < 0) {
10238                 /* fput will clean it up */
10239                 fput(file);
10240                 return ret;
10241         }
10242
10243         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
10244         return ret;
10245 err:
10246         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
10247         return ret;
10248 }
10249
10250 /*
10251  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
10252  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
10253  * params structure passed in.
10254  */
10255 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
10256 {
10257         struct io_uring_params p;
10258         int i;
10259
10260         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
10261                 return -EFAULT;
10262         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
10263                 if (p.resv[i])
10264                         return -EINVAL;
10265         }
10266
10267         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
10268                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
10269                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
10270                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
10271                 return -EINVAL;
10272
10273         return  io_uring_create(entries, &p, params);
10274 }
10275
10276 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
10277                 struct io_uring_params __user *, params)
10278 {
10279         return io_uring_setup(entries, params);
10280 }
10281
10282 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
10283 {
10284         struct io_uring_probe *p;
10285         size_t size;
10286         int i, ret;
10287
10288         size = struct_size(p, ops, nr_args);
10289         if (size == SIZE_MAX)
10290                 return -EOVERFLOW;
10291         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
10292         if (!p)
10293                 return -ENOMEM;
10294
10295         ret = -EFAULT;
10296         if (copy_from_user(p, arg, size))
10297                 goto out;
10298         ret = -EINVAL;
10299         if (memchr_inv(p, 0, size))
10300                 goto out;
10301
10302         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
10303         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
10304                 nr_args = IORING_OP_LAST;
10305
10306         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10307                 p->ops[i].op = i;
10308                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
10309                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
10310         }
10311         p->ops_len = i;
10312
10313         ret = 0;
10314         if (copy_to_user(arg, p, size))
10315                 ret = -EFAULT;
10316 out:
10317         kfree(p);
10318         return ret;
10319 }
10320
10321 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
10322 {
10323         const struct cred *creds;
10324         u32 id;
10325         int ret;
10326
10327         creds = get_current_cred();
10328
10329         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
10330                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
10331         if (ret < 0) {
10332                 put_cred(creds);
10333                 return ret;
10334         }
10335         return id;
10336 }
10337
10338 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10339                                     unsigned int nr_args)
10340 {
10341         struct io_uring_restriction *res;
10342         size_t size;
10343         int i, ret;
10344
10345         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
10346         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10347                 return -EBADFD;
10348
10349         /* We allow only a single restrictions registration */
10350         if (ctx->restrictions.registered)
10351                 return -EBUSY;
10352
10353         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
10354                 return -EINVAL;
10355
10356         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
10357         if (size == SIZE_MAX)
10358                 return -EOVERFLOW;
10359
10360         res = memdup_user(arg, size);
10361         if (IS_ERR(res))
10362                 return PTR_ERR(res);
10363
10364         ret = 0;
10365
10366         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10367                 switch (res[i].opcode) {
10368                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
10369                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
10370                                 ret = -EINVAL;
10371                                 goto out;
10372                         }
10373
10374                         __set_bit(res[i].register_op,
10375                                   ctx->restrictions.register_op);
10376                         break;
10377                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
10378                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
10379                                 ret = -EINVAL;
10380                                 goto out;
10381                         }
10382
10383                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
10384                         break;
10385                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
10386                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
10387                         break;
10388                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
10389                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
10390                         break;
10391                 default:
10392                         ret = -EINVAL;
10393                         goto out;
10394                 }
10395         }
10396
10397 out:
10398         /* Reset all restrictions if an error happened */
10399         if (ret != 0)
10400                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
10401         else
10402                 ctx->restrictions.registered = true;
10403
10404         kfree(res);
10405         return ret;
10406 }
10407
10408 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
10409 {
10410         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10411                 return -EBADFD;
10412
10413         if (ctx->restrictions.registered)
10414                 ctx->restricted = 1;
10415
10416         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
10417         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
10418                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10419         return 0;
10420 }
10421
10422 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
10423                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10424                                      unsigned nr_args)
10425 {
10426         __u32 tmp;
10427         int err;
10428
10429         if (up->resv)
10430                 return -EINVAL;
10431         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
10432                 return -EOVERFLOW;
10433         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10434         if (err)
10435                 return err;
10436
10437         switch (type) {
10438         case IORING_RSRC_FILE:
10439                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
10440         case IORING_RSRC_BUFFER:
10441                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
10442         }
10443         return -EINVAL;
10444 }
10445
10446 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10447                                     unsigned nr_args)
10448 {
10449         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10450
10451         if (!nr_args)
10452                 return -EINVAL;
10453         memset(&up, 0, sizeof(up));
10454         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
10455                 return -EFAULT;
10456         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
10457 }
10458
10459 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10460                                    unsigned size, unsigned type)
10461 {
10462         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10463
10464         if (size != sizeof(up))
10465                 return -EINVAL;
10466         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
10467                 return -EFAULT;
10468         if (!up.nr || up.resv)
10469                 return -EINVAL;
10470         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
10471 }
10472
10473 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10474                             unsigned int size, unsigned int type)
10475 {
10476         struct io_uring_rsrc_register rr;
10477
10478         /* keep it extendible */
10479         if (size != sizeof(rr))
10480                 return -EINVAL;
10481
10482         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
10483         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
10484                 return -EFAULT;
10485         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10486                 return -EINVAL;
10487
10488         switch (type) {
10489         case IORING_RSRC_FILE:
10490                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10491                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10492         case IORING_RSRC_BUFFER:
10493                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10494                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10495         }
10496         return -EINVAL;
10497 }
10498
10499 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10500                                 unsigned len)
10501 {
10502         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10503         cpumask_var_t new_mask;
10504         int ret;
10505
10506         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10507                 return -EINVAL;
10508
10509         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10510                 return -ENOMEM;
10511
10512         cpumask_clear(new_mask);
10513         if (len > cpumask_size())
10514                 len = cpumask_size();
10515
10516         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10517                 free_cpumask_var(new_mask);
10518                 return -EFAULT;
10519         }
10520
10521         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10522         free_cpumask_var(new_mask);
10523         return ret;
10524 }
10525
10526 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10527 {
10528         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10529
10530         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10531                 return -EINVAL;
10532
10533         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10534 }
10535
10536 static int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
10537                                         void __user *arg)
10538 {
10539         struct io_uring_task *tctx = NULL;
10540         struct io_sq_data *sqd = NULL;
10541         __u32 new_count[2];
10542         int i, ret;
10543
10544         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
10545                 return -EFAULT;
10546         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10547                 if (new_count[i] > INT_MAX)
10548                         return -EINVAL;
10549
10550         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10551                 sqd = ctx->sq_data;
10552                 if (sqd) {
10553                         mutex_lock(&sqd->lock);
10554                         tctx = sqd->thread->io_uring;
10555                 }
10556         } else {
10557                 tctx = current->io_uring;
10558         }
10559
10560         ret = -EINVAL;
10561         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10562                 goto err;
10563
10564         ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10565         if (ret)
10566                 goto err;
10567
10568         if (sqd)
10569                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10570
10571         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
10572                 return -EFAULT;
10573
10574         return 0;
10575 err:
10576         if (sqd)
10577                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10578         return ret;
10579 }
10580
10581 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10582 {
10583         switch (op) {
10584         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10585         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10586         case IORING_REGISTER_FILES:
10587         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10588         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10589         case IORING_REGISTER_PROBE:
10590         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10591         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10592         case IORING_REGISTER_FILES2:
10593         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10594         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10595         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10596         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10597         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10598         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10599                 return false;
10600         default:
10601                 return true;
10602         }
10603 }
10604
10605 static int io_ctx_quiesce(struct io_ring_ctx *ctx)
10606 {
10607         long ret;
10608
10609         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10610
10611         /*
10612          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
10613          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab the
10614          * uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
10615          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
10616          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
10617          */
10618         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10619         do {
10620                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10621                 if (!ret)
10622                         break;
10623                 ret = io_run_task_work_sig();
10624         } while (ret >= 0);
10625         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10626
10627         if (ret)
10628                 io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10629         return ret;
10630 }
10631
10632 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10633                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10634         __releases(ctx->uring_lock)
10635         __acquires(ctx->uring_lock)
10636 {
10637         int ret;
10638
10639         /*
10640          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10641          * someone else killed the ctx or is already going through
10642          * io_uring_register().
10643          */
10644         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10645                 return -ENXIO;
10646
10647         if (ctx->restricted) {
10648                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10649                         return -EINVAL;
10650                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10651                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10652                         return -EACCES;
10653         }
10654
10655         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10656                 ret = io_ctx_quiesce(ctx);
10657                 if (ret)
10658                         return ret;
10659         }
10660
10661         switch (opcode) {
10662         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10663                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10664                 break;
10665         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10666                 ret = -EINVAL;
10667                 if (arg || nr_args)
10668                         break;
10669                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10670                 break;
10671         case IORING_REGISTER_FILES:
10672                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10673                 break;
10674         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10675                 ret = -EINVAL;
10676                 if (arg || nr_args)
10677                         break;
10678                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10679                 break;
10680         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10681                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10682                 break;
10683         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10684         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10685                 ret = -EINVAL;
10686                 if (nr_args != 1)
10687                         break;
10688                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10689                 if (ret)
10690                         break;
10691                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10692                         ctx->eventfd_async = 1;
10693                 else
10694                         ctx->eventfd_async = 0;
10695                 break;
10696         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10697                 ret = -EINVAL;
10698                 if (arg || nr_args)
10699                         break;
10700                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10701                 break;
10702         case IORING_REGISTER_PROBE:
10703                 ret = -EINVAL;
10704                 if (!arg || nr_args > 256)
10705                         break;
10706                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10707                 break;
10708         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10709                 ret = -EINVAL;
10710                 if (arg || nr_args)
10711                         break;
10712                 ret = io_register_personality(ctx);
10713                 break;
10714         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10715                 ret = -EINVAL;
10716                 if (arg)
10717                         break;
10718                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10719                 break;
10720         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10721                 ret = -EINVAL;
10722                 if (arg || nr_args)
10723                         break;
10724                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10725                 break;
10726         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10727                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10728                 break;
10729         case IORING_REGISTER_FILES2:
10730                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10731                 break;
10732         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10733                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10734                                               IORING_RSRC_FILE);
10735                 break;
10736         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10737                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10738                 break;
10739         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10740                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10741                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10742                 break;
10743         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10744                 ret = -EINVAL;
10745                 if (!arg || !nr_args)
10746                         break;
10747                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10748                 break;
10749         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10750                 ret = -EINVAL;
10751                 if (arg || nr_args)
10752                         break;
10753                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10754                 break;
10755         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10756                 ret = -EINVAL;
10757                 if (!arg || nr_args != 2)
10758                         break;
10759                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
10760                 break;
10761         default:
10762                 ret = -EINVAL;
10763                 break;
10764         }
10765
10766         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10767                 /* bring the ctx back to life */
10768                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10769                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10770         }
10771         return ret;
10772 }
10773
10774 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10775                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10776 {
10777         struct io_ring_ctx *ctx;
10778         long ret = -EBADF;
10779         struct fd f;
10780
10781         f = fdget(fd);
10782         if (!f.file)
10783                 return -EBADF;
10784
10785         ret = -EOPNOTSUPP;
10786         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10787                 goto out_fput;
10788
10789         ctx = f.file->private_data;
10790
10791         io_run_task_work();
10792
10793         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10794         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10795         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10796         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10797                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10798 out_fput:
10799         fdput(f);
10800         return ret;
10801 }
10802
10803 static int __init io_uring_init(void)
10804 {
10805 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10806         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10807         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10808 } while (0)
10809
10810 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10811         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10812         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10813         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10814         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10815         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10816         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10817         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10818         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10819         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10820         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10821         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10822         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10823         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10824         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10825         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10826         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10827         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10828         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10829         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10830         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10831         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10832         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10833         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10834         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10835         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10836         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10837         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10838         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10839         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
10840         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10841         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10842         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
10843
10844         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10845                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10846         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10847                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10848
10849         /* ->buf_index is u16 */
10850         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
10851
10852         /* should fit into one byte */
10853         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10854
10855         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10856         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10857
10858         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10859                                 SLAB_ACCOUNT);
10860         return 0;
10861 };
10862 __initcall(io_uring_init);