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 /*
  96  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  97  */
  98 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  99 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
 100 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 101 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 102 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 103                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 104
 105 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT 9
 106 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 107 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 108
 109 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 110
 111 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 112                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 113                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 114 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
 115                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS)
 116
 117 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 118
 119 struct io_uring {
 120         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 121         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 122 };
 123
 124 /*
 125  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 126  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 127  *
 128  * The offsets to the member fields are published through struct
 129  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 130  */
 131 struct io_rings {
 132         /*
 133          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 134          * masked to get valid indices.
 135          *
 136          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 137          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 138          * cq ring.
 139          */
 140         struct io_uring         sq, cq;
 141         /*
 142          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 143          * ring_entries - 1)
 144          */
 145         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 146         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 147         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 148         /*
 149          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 150          * invalid index stored in array
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 154          * cached value).
 155          *
 156          * After a new SQ head value was read by the application this
 157          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 158          * the new SQ head (and possibly more).
 159          */
 160         u32                     sq_dropped;
 161         /*
 162          * Runtime SQ flags
 163          *
 164          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 165          * application.
 166          *
 167          * The application needs a full memory barrier before checking
 168          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 169          */
 170         u32                     sq_flags;
 171         /*
 172          * Runtime CQ flags
 173          *
 174          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 175          * kernel.
 176          */
 177         u32                     cq_flags;
 178         /*
 179          * Number of completion events lost because the queue was full;
 180          * this should be avoided by the application by making sure
 181          * there are not more requests pending than there is space in
 182          * the completion queue.
 183          *
 184          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 185          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 186          * cached value).
 187          *
 188          * As completion events come in out of order this counter is not
 189          * ordered with any other data.
 190          */
 191         u32                     cq_overflow;
 192         /*
 193          * Ring buffer of completion events.
 194          *
 195          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 196          * produced, so the application is allowed to modify pending
 197          * entries.
 198          */
 199         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 200 };
 201
 202 enum io_uring_cmd_flags {
 203         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 204         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 205 };
 206
 207 struct io_mapped_ubuf {
 208         u64             ubuf;
 209         u64             ubuf_end;
 210         unsigned int    nr_bvecs;
 211         unsigned long   acct_pages;
 212         struct bio_vec  bvec[];
 213 };
 214
 215 struct io_ring_ctx;
 216
 217 struct io_overflow_cqe {
 218         struct io_uring_cqe cqe;
 219         struct list_head list;
 220 };
 221
 222 struct io_fixed_file {
 223         /* file * with additional FFS_* flags */
 224         unsigned long file_ptr;
 225 };
 226
 227 struct io_rsrc_put {
 228         struct list_head list;
 229         u64 tag;
 230         union {
 231                 void *rsrc;
 232                 struct file *file;
 233                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 234         };
 235 };
 236
 237 struct io_file_table {
 238         /* two level table */
 239         struct io_fixed_file **files;
 240 };
 241
 242 struct io_rsrc_node {
 243         struct percpu_ref               refs;
 244         struct list_head                node;
 245         struct list_head                rsrc_list;
 246         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 247         struct llist_node               llist;
 248         bool                            done;
 249 };
 250
 251 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 252
 253 struct io_rsrc_data {
 254         struct io_ring_ctx              *ctx;
 255
 256         u64                             **tags;
 257         unsigned int                    nr;
 258         rsrc_put_fn                     *do_put;
 259         atomic_t                        refs;
 260         struct completion               done;
 261         bool                            quiesce;
 262 };
 263
 264 struct io_buffer {
 265         struct list_head list;
 266         __u64 addr;
 267         __u32 len;
 268         __u16 bid;
 269 };
 270
 271 struct io_restriction {
 272         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 273         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 274         u8 sqe_flags_allowed;
 275         u8 sqe_flags_required;
 276         bool registered;
 277 };
 278
 279 enum {
 280         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 281         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 282 };
 283
 284 struct io_sq_data {
 285         refcount_t              refs;
 286         atomic_t                park_pending;
 287         struct mutex            lock;
 288
 289         /* ctx's that are using this sqd */
 290         struct list_head        ctx_list;
 291
 292         struct task_struct      *thread;
 293         struct wait_queue_head  wait;
 294
 295         unsigned                sq_thread_idle;
 296         int                     sq_cpu;
 297         pid_t                   task_pid;
 298         pid_t                   task_tgid;
 299
 300         unsigned long           state;
 301         struct completion       exited;
 302 };
 303
 304 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 305 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 306 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 307 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 308
 309 struct io_comp_state {
 310         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 311         unsigned int            nr;
 312         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 313         struct list_head        free_list;
 314 };
 315
 316 struct io_submit_link {
 317         struct io_kiocb         *head;
 318         struct io_kiocb         *last;
 319 };
 320
 321 struct io_submit_state {
 322         struct blk_plug         plug;
 323         struct io_submit_link   link;
 324
 325         /*
 326          * io_kiocb alloc cache
 327          */
 328         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 329         unsigned int            free_reqs;
 330
 331         bool                    plug_started;
 332
 333         /*
 334          * Batch completion logic
 335          */
 336         struct io_comp_state    comp;
 337
 338         /*
 339          * File reference cache
 340          */
 341         struct file             *file;
 342         unsigned int            fd;
 343         unsigned int            file_refs;
 344         unsigned int            ios_left;
 345 };
 346
 347 struct io_ring_ctx {
 348         /* const or read-mostly hot data */
 349         struct {
 350                 struct percpu_ref       refs;
 351
 352                 struct io_rings         *rings;
 353                 unsigned int            flags;
 354                 unsigned int            compat: 1;
 355                 unsigned int            drain_next: 1;
 356                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 357                 unsigned int            restricted: 1;
 358                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
 359                 unsigned int            drain_active: 1;
 360         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 361
 362         /* submission data */
 363         struct {
 364                 struct mutex            uring_lock;
 365
 366                 /*
 367                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 368                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 369                  *
 370                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 371                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 372                  * the queue when needed.
 373                  *
 374                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 375                  * array.
 376                  */
 377                 u32                     *sq_array;
 378                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 379                 unsigned                cached_sq_head;
 380                 unsigned                sq_entries;
 381                 struct list_head        defer_list;
 382
 383                 /*
 384                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
 385                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
 386                  */
 387                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 388                 struct io_file_table    file_table;
 389                 unsigned                nr_user_files;
 390                 unsigned                nr_user_bufs;
 391                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 392
 393                 struct io_submit_state  submit_state;
 394                 struct list_head        timeout_list;
 395                 struct list_head        cq_overflow_list;
 396                 struct xarray           io_buffers;
 397                 struct xarray           personalities;
 398                 u32                     pers_next;
 399                 unsigned                sq_thread_idle;
 400         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 401
 402         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 403         struct list_head        locked_free_list;
 404         unsigned int            locked_free_nr;
 405
 406         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 407         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 408
 409         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 410         struct list_head        sqd_list;
 411
 412         unsigned long           check_cq_overflow;
 413
 414         struct {
 415                 unsigned                cached_cq_tail;
 416                 unsigned                cq_entries;
 417                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 418                 struct wait_queue_head  poll_wait;
 419                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 420                 unsigned                cq_extra;
 421                 atomic_t                cq_timeouts;
 422                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 423                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 424         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 425
 426         struct {
 427                 spinlock_t              completion_lock;
 428
 429                 /*
 430                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 431                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 432                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 433                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 434                  */
 435                 struct list_head        iopoll_list;
 436                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 437                 unsigned                cancel_hash_bits;
 438                 bool                    poll_multi_queue;
 439         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 440
 441         struct io_restriction           restrictions;
 442
 443         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 444         struct {
 445                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 446                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 447                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 448                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 449
 450                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 451                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 452                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 453                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 454         };
 455
 456         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 457         struct {
 458                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 459                         struct socket           *ring_sock;
 460                 #endif
 461                 /* hashed buffered write serialization */
 462                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 463
 464                 /* Only used for accounting purposes */
 465                 struct user_struct              *user;
 466                 struct mm_struct                *mm_account;
 467
 468                 /* ctx exit and cancelation */
 469                 struct llist_head               fallback_llist;
 470                 struct delayed_work             fallback_work;
 471                 struct work_struct              exit_work;
 472                 struct list_head                tctx_list;
 473                 struct completion               ref_comp;
 474         };
 475 };
 476
 477 struct io_uring_task {
 478         /* submission side */
 479         int                     cached_refs;
 480         struct xarray           xa;
 481         struct wait_queue_head  wait;
 482         const struct io_ring_ctx *last;
 483         struct io_wq            *io_wq;
 484         struct percpu_counter   inflight;
 485         atomic_t                inflight_tracked;
 486         atomic_t                in_idle;
 487
 488         spinlock_t              task_lock;
 489         struct io_wq_work_list  task_list;
 490         unsigned long           task_state;
 491         struct callback_head    task_work;
 492 };
 493
 494 /*
 495  * First field must be the file pointer in all the
 496  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 497  */
 498 struct io_poll_iocb {
 499         struct file                     *file;
 500         struct wait_queue_head          *head;
 501         __poll_t                        events;
 502         bool                            done;
 503         bool                            canceled;
 504         struct wait_queue_entry         wait;
 505 };
 506
 507 struct io_poll_update {
 508         struct file                     *file;
 509         u64                             old_user_data;
 510         u64                             new_user_data;
 511         __poll_t                        events;
 512         bool                            update_events;
 513         bool                            update_user_data;
 514 };
 515
 516 struct io_close {
 517         struct file                     *file;
 518         int                             fd;
 519 };
 520
 521 struct io_timeout_data {
 522         struct io_kiocb                 *req;
 523         struct hrtimer                  timer;
 524         struct timespec64               ts;
 525         enum hrtimer_mode               mode;
 526 };
 527
 528 struct io_accept {
 529         struct file                     *file;
 530         struct sockaddr __user          *addr;
 531         int __user                      *addr_len;
 532         int                             flags;
 533         unsigned long                   nofile;
 534 };
 535
 536 struct io_sync {
 537         struct file                     *file;
 538         loff_t                          len;
 539         loff_t                          off;
 540         int                             flags;
 541         int                             mode;
 542 };
 543
 544 struct io_cancel {
 545         struct file                     *file;
 546         u64                             addr;
 547 };
 548
 549 struct io_timeout {
 550         struct file                     *file;
 551         u32                             off;
 552         u32                             target_seq;
 553         struct list_head                list;
 554         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 555         struct io_kiocb                 *head;
 556 };
 557
 558 struct io_timeout_rem {
 559         struct file                     *file;
 560         u64                             addr;
 561
 562         /* timeout update */
 563         struct timespec64               ts;
 564         u32                             flags;
 565 };
 566
 567 struct io_rw {
 568         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 569         struct kiocb                    kiocb;
 570         u64                             addr;
 571         u64                             len;
 572 };
 573
 574 struct io_connect {
 575         struct file                     *file;
 576         struct sockaddr __user          *addr;
 577         int                             addr_len;
 578 };
 579
 580 struct io_sr_msg {
 581         struct file                     *file;
 582         union {
 583                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 584                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 585                 void __user                     *buf;
 586         };
 587         int                             msg_flags;
 588         int                             bgid;
 589         size_t                          len;
 590         struct io_buffer                *kbuf;
 591 };
 592
 593 struct io_open {
 594         struct file                     *file;
 595         int                             dfd;
 596         struct filename                 *filename;
 597         struct open_how                 how;
 598         unsigned long                   nofile;
 599 };
 600
 601 struct io_rsrc_update {
 602         struct file                     *file;
 603         u64                             arg;
 604         u32                             nr_args;
 605         u32                             offset;
 606 };
 607
 608 struct io_fadvise {
 609         struct file                     *file;
 610         u64                             offset;
 611         u32                             len;
 612         u32                             advice;
 613 };
 614
 615 struct io_madvise {
 616         struct file                     *file;
 617         u64                             addr;
 618         u32                             len;
 619         u32                             advice;
 620 };
 621
 622 struct io_epoll {
 623         struct file                     *file;
 624         int                             epfd;
 625         int                             op;
 626         int                             fd;
 627         struct epoll_event              event;
 628 };
 629
 630 struct io_splice {
 631         struct file                     *file_out;
 632         struct file                     *file_in;
 633         loff_t                          off_out;
 634         loff_t                          off_in;
 635         u64                             len;
 636         unsigned int                    flags;
 637 };
 638
 639 struct io_provide_buf {
 640         struct file                     *file;
 641         __u64                           addr;
 642         __u32                           len;
 643         __u32                           bgid;
 644         __u16                           nbufs;
 645         __u16                           bid;
 646 };
 647
 648 struct io_statx {
 649         struct file                     *file;
 650         int                             dfd;
 651         unsigned int                    mask;
 652         unsigned int                    flags;
 653         const char __user               *filename;
 654         struct statx __user             *buffer;
 655 };
 656
 657 struct io_shutdown {
 658         struct file                     *file;
 659         int                             how;
 660 };
 661
 662 struct io_rename {
 663         struct file                     *file;
 664         int                             old_dfd;
 665         int                             new_dfd;
 666         struct filename                 *oldpath;
 667         struct filename                 *newpath;
 668         int                             flags;
 669 };
 670
 671 struct io_unlink {
 672         struct file                     *file;
 673         int                             dfd;
 674         int                             flags;
 675         struct filename                 *filename;
 676 };
 677
 678 struct io_completion {
 679         struct file                     *file;
 680         struct list_head                list;
 681         u32                             cflags;
 682 };
 683
 684 struct io_async_connect {
 685         struct sockaddr_storage         address;
 686 };
 687
 688 struct io_async_msghdr {
 689         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 690         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 691         struct iovec                    *free_iov;
 692         struct sockaddr __user          *uaddr;
 693         struct msghdr                   msg;
 694         struct sockaddr_storage         addr;
 695 };
 696
 697 struct io_async_rw {
 698         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 699         const struct iovec              *free_iovec;
 700         struct iov_iter                 iter;
 701         size_t                          bytes_done;
 702         struct wait_page_queue          wpq;
 703 };
 704
 705 enum {
 706         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 707         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 708         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 709         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 710         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 711         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 712
 713         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 714         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 715         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 716         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 717         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 718         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 719         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 720         REQ_F_POLLED_BIT,
 721         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 722         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 723         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 724         REQ_F_REISSUE_BIT,
 725         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 726         REQ_F_CREDS_BIT,
 727         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 728         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
 729         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
 730         REQ_F_ISREG_BIT,
 731
 732         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 733         __REQ_F_LAST_BIT,
 734 };
 735
 736 enum {
 737         /* ctx owns file */
 738         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 739         /* drain existing IO first */
 740         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 741         /* linked sqes */
 742         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 743         /* doesn't sever on completion < 0 */
 744         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 745         /* IOSQE_ASYNC */
 746         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 747         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 748         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 749
 750         /* fail rest of links */
 751         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 752         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 753         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 754         /* read/write uses file position */
 755         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 756         /* must not punt to workers */
 757         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 758         /* has or had linked timeout */
 759         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 760         /* needs cleanup */
 761         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 762         /* already went through poll handler */
 763         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 764         /* buffer already selected */
 765         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 766         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 767         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 768         /* completion is deferred through io_comp_state */
 769         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 770         /* caller should reissue async */
 771         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 772         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 773         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 774         /* supports async reads */
 775         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
 776         /* supports async writes */
 777         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
 778         /* regular file */
 779         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 780         /* has creds assigned */
 781         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
 782 };
 783
 784 struct async_poll {
 785         struct io_poll_iocb     poll;
 786         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 787 };
 788
 789 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req);
 790
 791 struct io_task_work {
 792         union {
 793                 struct io_wq_work_node  node;
 794                 struct llist_node       fallback_node;
 795         };
 796         io_req_tw_func_t                func;
 797 };
 798
 799 enum {
 800         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 801         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 802 };
 803
 804 /*
 805  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 806  * as the first entry in their struct definition. So you can
 807  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 808  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 809  */
 810 struct io_kiocb {
 811         union {
 812                 struct file             *file;
 813                 struct io_rw            rw;
 814                 struct io_poll_iocb     poll;
 815                 struct io_poll_update   poll_update;
 816                 struct io_accept        accept;
 817                 struct io_sync          sync;
 818                 struct io_cancel        cancel;
 819                 struct io_timeout       timeout;
 820                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 821                 struct io_connect       connect;
 822                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 823                 struct io_open          open;
 824                 struct io_close         close;
 825                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 826                 struct io_fadvise       fadvise;
 827                 struct io_madvise       madvise;
 828                 struct io_epoll         epoll;
 829                 struct io_splice        splice;
 830                 struct io_provide_buf   pbuf;
 831                 struct io_statx         statx;
 832                 struct io_shutdown      shutdown;
 833                 struct io_rename        rename;
 834                 struct io_unlink        unlink;
 835                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 836                 struct io_completion    compl;
 837         };
 838
 839         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 840         void                            *async_data;
 841         u8                              opcode;
 842         /* polled IO has completed */
 843         u8                              iopoll_completed;
 844
 845         u16                             buf_index;
 846         u32                             result;
 847
 848         struct io_ring_ctx              *ctx;
 849         unsigned int                    flags;
 850         atomic_t                        refs;
 851         struct task_struct              *task;
 852         u64                             user_data;
 853
 854         struct io_kiocb                 *link;
 855         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 856
 857         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 858         struct list_head                inflight_entry;
 859         struct io_task_work             io_task_work;
 860         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 861         struct hlist_node               hash_node;
 862         struct async_poll               *apoll;
 863         struct io_wq_work               work;
 864         const struct cred               *creds;
 865
 866         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 867         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 868 };
 869
 870 struct io_tctx_node {
 871         struct list_head        ctx_node;
 872         struct task_struct      *task;
 873         struct io_ring_ctx      *ctx;
 874 };
 875
 876 struct io_defer_entry {
 877         struct list_head        list;
 878         struct io_kiocb         *req;
 879         u32                     seq;
 880 };
 881
 882 struct io_op_def {
 883         /* needs req->file assigned */
 884         unsigned                needs_file : 1;
 885         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 886         unsigned                hash_reg_file : 1;
 887         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 888         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 889         /* opcode is not supported by this kernel */
 890         unsigned                not_supported : 1;
 891         /* set if opcode supports polled "wait" */
 892         unsigned                pollin : 1;
 893         unsigned                pollout : 1;
 894         /* op supports buffer selection */
 895         unsigned                buffer_select : 1;
 896         /* do prep async if is going to be punted */
 897         unsigned                needs_async_setup : 1;
 898         /* should block plug */
 899         unsigned                plug : 1;
 900         /* size of async data needed, if any */
 901         unsigned short          async_size;
 902 };
 903
 904 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 905         [IORING_OP_NOP] = {},
 906         [IORING_OP_READV] = {
 907                 .needs_file             = 1,
 908                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 909                 .pollin                 = 1,
 910                 .buffer_select          = 1,
 911                 .needs_async_setup      = 1,
 912                 .plug                   = 1,
 913                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 914         },
 915         [IORING_OP_WRITEV] = {
 916                 .needs_file             = 1,
 917                 .hash_reg_file          = 1,
 918                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 919                 .pollout                = 1,
 920                 .needs_async_setup      = 1,
 921                 .plug                   = 1,
 922                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 923         },
 924         [IORING_OP_FSYNC] = {
 925                 .needs_file             = 1,
 926         },
 927         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 928                 .needs_file             = 1,
 929                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 930                 .pollin                 = 1,
 931                 .plug                   = 1,
 932                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 933         },
 934         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 935                 .needs_file             = 1,
 936                 .hash_reg_file          = 1,
 937                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 938                 .pollout                = 1,
 939                 .plug                   = 1,
 940                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 941         },
 942         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 943                 .needs_file             = 1,
 944                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 945         },
 946         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 947         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 948                 .needs_file             = 1,
 949         },
 950         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 951                 .needs_file             = 1,
 952                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 953                 .pollout                = 1,
 954                 .needs_async_setup      = 1,
 955                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 956         },
 957         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 958                 .needs_file             = 1,
 959                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 960                 .pollin                 = 1,
 961                 .buffer_select          = 1,
 962                 .needs_async_setup      = 1,
 963                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 964         },
 965         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 966                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 967         },
 968         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 969                 /* used by timeout updates' prep() */
 970         },
 971         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 972                 .needs_file             = 1,
 973                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 974                 .pollin                 = 1,
 975         },
 976         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 977         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 978                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 979         },
 980         [IORING_OP_CONNECT] = {
 981                 .needs_file             = 1,
 982                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 983                 .pollout                = 1,
 984                 .needs_async_setup      = 1,
 985                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 986         },
 987         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 988                 .needs_file             = 1,
 989         },
 990         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 991         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 992         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 993         [IORING_OP_STATX] = {},
 994         [IORING_OP_READ] = {
 995                 .needs_file             = 1,
 996                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 997                 .pollin                 = 1,
 998                 .buffer_select          = 1,
 999                 .plug                   = 1,
1000                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1001         },
1002         [IORING_OP_WRITE] = {
1003                 .needs_file             = 1,
1004                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1005                 .pollout                = 1,
1006                 .plug                   = 1,
1007                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1008         },
1009         [IORING_OP_FADVISE] = {
1010                 .needs_file             = 1,
1011         },
1012         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1013         [IORING_OP_SEND] = {
1014                 .needs_file             = 1,
1015                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1016                 .pollout                = 1,
1017         },
1018         [IORING_OP_RECV] = {
1019                 .needs_file             = 1,
1020                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1021                 .pollin                 = 1,
1022                 .buffer_select          = 1,
1023         },
1024         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1025         },
1026         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1027                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1028         },
1029         [IORING_OP_SPLICE] = {
1030                 .needs_file             = 1,
1031                 .hash_reg_file          = 1,
1032                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1033         },
1034         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1035         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1036         [IORING_OP_TEE] = {
1037                 .needs_file             = 1,
1038                 .hash_reg_file          = 1,
1039                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1040         },
1041         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1042                 .needs_file             = 1,
1043         },
1044         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1045         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1046 };
1047
1048 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1049 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1050 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1051                                          struct task_struct *task,
1052                                          bool cancel_all);
1053 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1054 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1055
1056 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1057                                  long res, unsigned int cflags);
1058 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1059 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1060 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1061 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1062 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1063 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1064 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1065                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1066                                      unsigned nr_args);
1067 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1068 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1069                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1070 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1071 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1072
1073 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1074 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1075 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1076 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1077
1078 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *unused);
1079
1080 static struct kmem_cache *req_cachep;
1081
1082 static const struct file_operations io_uring_fops;
1083
1084 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1085 {
1086 #if defined(CONFIG_UNIX)
1087         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1088                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1089
1090                 return ctx->ring_sock->sk;
1091         }
1092 #endif
1093         return NULL;
1094 }
1095 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1096
1097 #define io_for_each_link(pos, head) \
1098         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1099
1100 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1101 {
1102         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1103
1104         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1105                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1106                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1107         }
1108 }
1109
1110 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1111 {
1112         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1113
1114         /* already at zero, wait for ->release() */
1115         if (!got)
1116                 wait_for_completion(compl);
1117         percpu_ref_resurrect(ref);
1118         if (got)
1119                 percpu_ref_put(ref);
1120 }
1121
1122 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1123                           bool cancel_all)
1124 {
1125         struct io_kiocb *req;
1126
1127         if (task && head->task != task)
1128                 return false;
1129         if (cancel_all)
1130                 return true;
1131
1132         io_for_each_link(req, head) {
1133                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1134                         return true;
1135         }
1136         return false;
1137 }
1138
1139 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1140 {
1141         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1142 }
1143
1144 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1145 {
1146         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1147
1148         complete(&ctx->ref_comp);
1149 }
1150
1151 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1152 {
1153         return !req->timeout.off;
1154 }
1155
1156 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1157 {
1158         struct io_ring_ctx *ctx;
1159         int hash_bits;
1160
1161         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1162         if (!ctx)
1163                 return NULL;
1164
1165         /*
1166          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1167          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1168          */
1169         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1170         hash_bits -= 5;
1171         if (hash_bits <= 0)
1172                 hash_bits = 1;
1173         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1174         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1175                                         GFP_KERNEL);
1176         if (!ctx->cancel_hash)
1177                 goto err;
1178         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1179
1180         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1181         if (!ctx->dummy_ubuf)
1182                 goto err;
1183         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1184         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1185
1186         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1187                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1188                 goto err;
1189
1190         ctx->flags = p->flags;
1191         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1192         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1193         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1194         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1195         init_completion(&ctx->ref_comp);
1196         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1197         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1198         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1199         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1200         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1201         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1202         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1203         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1204         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1205         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1206         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1207         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1208         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1209         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1210         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1211         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1212         return ctx;
1213 err:
1214         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1215         kfree(ctx->cancel_hash);
1216         kfree(ctx);
1217         return NULL;
1218 }
1219
1220 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1221 {
1222         struct io_rings *r = ctx->rings;
1223
1224         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1225         ctx->cq_extra--;
1226 }
1227
1228 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1229 {
1230         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1231                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1232
1233                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1234         }
1235
1236         return false;
1237 }
1238
1239 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1240 {
1241         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1242                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1243                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1244         }
1245 }
1246
1247 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1248 {
1249         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1250         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1251
1252         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1253                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1254                 req->creds = get_current_cred();
1255         }
1256
1257         req->work.list.next = NULL;
1258         req->work.flags = 0;
1259         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1260                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1261
1262         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1263                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1264                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1265         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1266                 if (def->unbound_nonreg_file)
1267                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1268         }
1269
1270         switch (req->opcode) {
1271         case IORING_OP_SPLICE:
1272         case IORING_OP_TEE:
1273                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1274                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1275                 break;
1276         }
1277 }
1278
1279 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1280 {
1281         struct io_kiocb *cur;
1282
1283         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1284                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1285
1286                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1287                 io_for_each_link(cur, req)
1288                         io_prep_async_work(cur);
1289                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1290         } else {
1291                 io_for_each_link(cur, req)
1292                         io_prep_async_work(cur);
1293         }
1294 }
1295
1296 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1297 {
1298         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1299         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1300         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1301
1302         BUG_ON(!tctx);
1303         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1304
1305         /* init ->work of the whole link before punting */
1306         io_prep_async_link(req);
1307
1308         /*
1309          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1310          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1311          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1312          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1313          * worker for it).
1314          */
1315         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1316                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1317
1318         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1319                                         &req->work, req->flags);
1320         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1321         if (link)
1322                 io_queue_linked_timeout(link);
1323 }
1324
1325 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1326         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1327 {
1328         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1329
1330         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1331                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1332                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1333                 list_del_init(&req->timeout.list);
1334                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1335                 io_put_req_deferred(req, 1);
1336         }
1337 }
1338
1339 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1340 {
1341         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1342                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1343                                                 struct io_defer_entry, list);
1344
1345                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1346                         break;
1347                 list_del_init(&de->list);
1348                 io_req_task_queue(de->req);
1349                 kfree(de);
1350         }
1351 }
1352
1353 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1354 {
1355         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1356
1357         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1358                 u32 events_needed, events_got;
1359                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1360                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1361
1362                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1363                         break;
1364
1365                 /*
1366                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1367                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1368                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1369                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1370                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1371                  */
1372                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1373                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1374                 if (events_got < events_needed)
1375                         break;
1376
1377                 list_del_init(&req->timeout.list);
1378                 io_kill_timeout(req, 0);
1379         }
1380         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1381 }
1382
1383 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1384 {
1385         if (ctx->off_timeout_used)
1386                 io_flush_timeouts(ctx);
1387         if (ctx->drain_active)
1388                 io_queue_deferred(ctx);
1389 }
1390
1391 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1392 {
1393         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1394                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1395         /* order cqe stores with ring update */
1396         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1397 }
1398
1399 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1400 {
1401         struct io_rings *r = ctx->rings;
1402
1403         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1404 }
1405
1406 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1407 {
1408         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1409 }
1410
1411 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1412 {
1413         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1414         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1415
1416         /*
1417          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1418          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1419          * fill the cq entry
1420          */
1421         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1422                 return NULL;
1423
1424         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1425         return &rings->cqes[tail & mask];
1426 }
1427
1428 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1429 {
1430         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1431                 return false;
1432         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1433                 return false;
1434         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1435 }
1436
1437 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1438 {
1439         /* see waitqueue_active() comment */
1440         smp_mb();
1441
1442         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1443                 wake_up(&ctx->cq_wait);
1444         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1445                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1446         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1447                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1448         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1449                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1450                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1451         }
1452 }
1453
1454 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1455 {
1456         /* see waitqueue_active() comment */
1457         smp_mb();
1458
1459         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1460                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1461                         wake_up(&ctx->cq_wait);
1462         }
1463         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1464                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1465         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1466                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1467                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1468         }
1469 }
1470
1471 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1472 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1473 {
1474         unsigned long flags;
1475         bool all_flushed, posted;
1476
1477         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1478                 return false;
1479
1480         posted = false;
1481         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1482         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1483                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1484                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1485
1486                 if (!cqe && !force)
1487                         break;
1488                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1489                                         struct io_overflow_cqe, list);
1490                 if (cqe)
1491                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1492                 else
1493                         io_account_cq_overflow(ctx);
1494
1495                 posted = true;
1496                 list_del(&ocqe->list);
1497                 kfree(ocqe);
1498         }
1499
1500         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1501         if (all_flushed) {
1502                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1503                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1504                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1505         }
1506
1507         if (posted)
1508                 io_commit_cqring(ctx);
1509         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1510         if (posted)
1511                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1512         return all_flushed;
1513 }
1514
1515 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1516 {
1517         bool ret = true;
1518
1519         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1520                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1521                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1522                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1523                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1524                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1525                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1526         }
1527
1528         return ret;
1529 }
1530
1531 /*
1532  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1533  * see commit f958d7b528b1 for details.
1534  */
1535 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1536         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1537
1538 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1539 {
1540         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1541 }
1542
1543 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1544 {
1545         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1546         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1547 }
1548
1549 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1550 {
1551         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1552         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1553 }
1554
1555 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1556 {
1557         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1558 }
1559
1560 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1561 {
1562         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1563         atomic_inc(&req->refs);
1564 }
1565
1566 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1567                                      long res, unsigned int cflags)
1568 {
1569         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1570
1571         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1572         if (!ocqe) {
1573                 /*
1574                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1575                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1576                  * on the floor.
1577                  */
1578                 io_account_cq_overflow(ctx);
1579                 return false;
1580         }
1581         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1582                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1583                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1584                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1585
1586         }
1587         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1588         ocqe->cqe.res = res;
1589         ocqe->cqe.flags = cflags;
1590         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1591         return true;
1592 }
1593
1594 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1595                                           long res, unsigned int cflags)
1596 {
1597         struct io_uring_cqe *cqe;
1598
1599         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1600
1601         /*
1602          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1603          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1604          * the ring.
1605          */
1606         cqe = io_get_cqe(ctx);
1607         if (likely(cqe)) {
1608                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1609                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1610                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1611                 return true;
1612         }
1613         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1614 }
1615
1616 /* not as hot to bloat with inlining */
1617 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1618                                           long res, unsigned int cflags)
1619 {
1620         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1621 }
1622
1623 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1624                                  unsigned int cflags)
1625 {
1626         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1627         unsigned long flags;
1628
1629         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1630         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1631         /*
1632          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1633          * free_list cache.
1634          */
1635         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1636                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1637                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL))
1638                                 io_disarm_next(req);
1639                         if (req->link) {
1640                                 io_req_task_queue(req->link);
1641                                 req->link = NULL;
1642                         }
1643                 }
1644                 io_dismantle_req(req);
1645                 io_put_task(req->task, 1);
1646                 list_add(&req->compl.list, &ctx->locked_free_list);
1647                 ctx->locked_free_nr++;
1648         } else {
1649                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1650                         req = NULL;
1651         }
1652         io_commit_cqring(ctx);
1653         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1654
1655         if (req) {
1656                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1657                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1658         }
1659 }
1660
1661 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1662 {
1663         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1664 }
1665
1666 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1667                                   unsigned int cflags)
1668 {
1669         if (io_req_needs_clean(req))
1670                 io_clean_op(req);
1671         req->result = res;
1672         req->compl.cflags = cflags;
1673         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1674 }
1675
1676 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1677                                      long res, unsigned cflags)
1678 {
1679         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1680                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1681         else
1682                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1683 }
1684
1685 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1686 {
1687         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1688 }
1689
1690 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1691 {
1692         req_set_fail(req);
1693         io_put_req(req);
1694         io_req_complete_post(req, res, 0);
1695 }
1696
1697 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1698                                         struct io_comp_state *cs)
1699 {
1700         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1701         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &cs->free_list);
1702         ctx->locked_free_nr = 0;
1703         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1704 }
1705
1706 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1707 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1708 {
1709         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1710         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1711         int nr;
1712
1713         /*
1714          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1715          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1716          * side cache.
1717          */
1718         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1719                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1720
1721         nr = state->free_reqs;
1722         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1723                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1724                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1725
1726                 list_del(&req->compl.list);
1727                 state->reqs[nr++] = req;
1728                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1729                         break;
1730         }
1731
1732         state->free_reqs = nr;
1733         return nr != 0;
1734 }
1735
1736 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1737 {
1738         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1739
1740         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1741
1742         if (!state->free_reqs) {
1743                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1744                 int ret, i;
1745
1746                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1747                         goto got_req;
1748
1749                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1750                                             state->reqs);
1751
1752                 /*
1753                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1754                  * retry single alloc to be on the safe side.
1755                  */
1756                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1757                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1758                         if (!state->reqs[0])
1759                                 return NULL;
1760                         ret = 1;
1761                 }
1762
1763                 /*
1764                  * Don't initialise the fields below on every allocation, but
1765                  * do that in advance and keep valid on free.
1766                  */
1767                 for (i = 0; i < ret; i++) {
1768                         struct io_kiocb *req = state->reqs[i];
1769
1770                         req->ctx = ctx;
1771                         req->link = NULL;
1772                         req->async_data = NULL;
1773                         /* not necessary, but safer to zero */
1774                         req->result = 0;
1775                 }
1776                 state->free_reqs = ret;
1777         }
1778 got_req:
1779         state->free_reqs--;
1780         return state->reqs[state->free_reqs];
1781 }
1782
1783 static inline void io_put_file(struct file *file)
1784 {
1785         if (file)
1786                 fput(file);
1787 }
1788
1789 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1790 {
1791         unsigned int flags = req->flags;
1792
1793         if (io_req_needs_clean(req))
1794                 io_clean_op(req);
1795         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1796                 io_put_file(req->file);
1797         if (req->fixed_rsrc_refs)
1798                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1799         if (req->async_data) {
1800                 kfree(req->async_data);
1801                 req->async_data = NULL;
1802         }
1803 }
1804
1805 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1806 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1807 {
1808         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1809
1810         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1811         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1812                 wake_up(&tctx->wait);
1813         put_task_struct_many(task, nr);
1814 }
1815
1816 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1817 {
1818         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1819
1820         io_dismantle_req(req);
1821         io_put_task(req->task, 1);
1822
1823         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1824         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1825 }
1826
1827 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1828 {
1829         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1830
1831         req->link = nxt->link;
1832         nxt->link = NULL;
1833 }
1834
1835 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1836         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1837 {
1838         struct io_kiocb *link = req->link;
1839
1840         /*
1841          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1842          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1843          */
1844         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1845                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1846
1847                 io_remove_next_linked(req);
1848                 link->timeout.head = NULL;
1849                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1850                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1851                                              -ECANCELED, 0);
1852                         io_put_req_deferred(link, 1);
1853                         return true;
1854                 }
1855         }
1856         return false;
1857 }
1858
1859 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1860         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1861 {
1862         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1863
1864         req->link = NULL;
1865         while (link) {
1866                 nxt = link->link;
1867                 link->link = NULL;
1868
1869                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1870                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1871                 io_put_req_deferred(link, 2);
1872                 link = nxt;
1873         }
1874 }
1875
1876 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1877         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1878 {
1879         bool posted = false;
1880
1881         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1882                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1883         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
1884                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1885                 posted |= (req->link != NULL);
1886                 io_fail_links(req);
1887         }
1888         return posted;
1889 }
1890
1891 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1892 {
1893         struct io_kiocb *nxt;
1894
1895         /*
1896          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1897          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1898          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1899          * of the chain.
1900          */
1901         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)) {
1902                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1903                 unsigned long flags;
1904                 bool posted;
1905
1906                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1907                 posted = io_disarm_next(req);
1908                 if (posted)
1909                         io_commit_cqring(req->ctx);
1910                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1911                 if (posted)
1912                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1913         }
1914         nxt = req->link;
1915         req->link = NULL;
1916         return nxt;
1917 }
1918
1919 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1920 {
1921         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1922                 return NULL;
1923         return __io_req_find_next(req);
1924 }
1925
1926 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1927 {
1928         if (!ctx)
1929                 return;
1930         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1931                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1932                 io_submit_flush_completions(ctx);
1933                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1934         }
1935         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1936 }
1937
1938 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1939 {
1940         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1941         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1942                                                   task_work);
1943
1944         while (1) {
1945                 struct io_wq_work_node *node;
1946
1947                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1948                 node = tctx->task_list.first;
1949                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1950                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1951
1952                 while (node) {
1953                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
1954                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1955                                                             io_task_work.node);
1956
1957                         if (req->ctx != ctx) {
1958                                 ctx_flush_and_put(ctx);
1959                                 ctx = req->ctx;
1960                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
1961                         }
1962                         req->io_task_work.func(req);
1963                         node = next;
1964                 }
1965                 if (wq_list_empty(&tctx->task_list)) {
1966                         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1967                         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1968                         if (wq_list_empty(&tctx->task_list)) {
1969                                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1970                                 break;
1971                         }
1972                         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1973                         /* another tctx_task_work() is enqueued, yield */
1974                         if (test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1975                                 break;
1976                 }
1977                 cond_resched();
1978         }
1979
1980         ctx_flush_and_put(ctx);
1981 }
1982
1983 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1984 {
1985         struct task_struct *tsk = req->task;
1986         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1987         enum task_work_notify_mode notify;
1988         struct io_wq_work_node *node;
1989         unsigned long flags;
1990
1991         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1992
1993         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1994         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1995         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1996
1997         /* task_work already pending, we're done */
1998         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1999             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
2000                 return;
2001         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
2002                 goto fail;
2003
2004         /*
2005          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2006          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2007          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2008          * will do the job.
2009          */
2010         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2011         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
2012                 wake_up_process(tsk);
2013                 return;
2014         }
2015 fail:
2016         clear_bit(0, &tctx->task_state);
2017         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2018         node = tctx->task_list.first;
2019         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2020         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2021
2022         while (node) {
2023                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2024                 node = node->next;
2025                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2026                               &req->ctx->fallback_llist))
2027                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2028         }
2029 }
2030
2031 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req)
2032 {
2033         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2034
2035         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2036         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2037         io_req_complete_failed(req, req->result);
2038         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2039 }
2040
2041 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2042 {
2043         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2044
2045         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2046         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2047         if (!(req->task->flags & PF_EXITING) && !req->task->in_execve)
2048                 __io_queue_sqe(req);
2049         else
2050                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2051         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2052 }
2053
2054 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2055 {
2056         req->result = ret;
2057         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2058         io_req_task_work_add(req);
2059 }
2060
2061 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2062 {
2063         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2064         io_req_task_work_add(req);
2065 }
2066
2067 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2068 {
2069         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2070         io_req_task_work_add(req);
2071 }
2072
2073 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2074 {
2075         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2076
2077         if (nxt)
2078                 io_req_task_queue(nxt);
2079 }
2080
2081 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2082 {
2083         io_queue_next(req);
2084         __io_free_req(req);
2085 }
2086
2087 struct req_batch {
2088         struct task_struct      *task;
2089         int                     task_refs;
2090         int                     ctx_refs;
2091 };
2092
2093 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2094 {
2095         rb->task_refs = 0;
2096         rb->ctx_refs = 0;
2097         rb->task = NULL;
2098 }
2099
2100 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2101                                      struct req_batch *rb)
2102 {
2103         if (rb->task)
2104                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2105         if (rb->ctx_refs)
2106                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2107 }
2108
2109 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2110                               struct io_submit_state *state)
2111 {
2112         io_queue_next(req);
2113         io_dismantle_req(req);
2114
2115         if (req->task != rb->task) {
2116                 if (rb->task)
2117                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2118                 rb->task = req->task;
2119                 rb->task_refs = 0;
2120         }
2121         rb->task_refs++;
2122         rb->ctx_refs++;
2123
2124         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2125                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2126         else
2127                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2128 }
2129
2130 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2131 {
2132         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
2133         int i, nr = cs->nr;
2134         struct req_batch rb;
2135
2136         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2137         for (i = 0; i < nr; i++) {
2138                 struct io_kiocb *req = cs->reqs[i];
2139
2140                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2141                                         req->compl.cflags);
2142         }
2143         io_commit_cqring(ctx);
2144         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2145         io_cqring_ev_posted(ctx);
2146
2147         io_init_req_batch(&rb);
2148         for (i = 0; i < nr; i++) {
2149                 struct io_kiocb *req = cs->reqs[i];
2150
2151                 /* submission and completion refs */
2152                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2153                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2154         }
2155
2156         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2157         cs->nr = 0;
2158 }
2159
2160 /*
2161  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2162  * was the last reference to this request.
2163  */
2164 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2165 {
2166         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2167
2168         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2169                 nxt = io_req_find_next(req);
2170                 __io_free_req(req);
2171         }
2172         return nxt;
2173 }
2174
2175 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2176 {
2177         if (req_ref_put_and_test(req))
2178                 io_free_req(req);
2179 }
2180
2181 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2182 {
2183         req->io_task_work.func = io_free_req;
2184         io_req_task_work_add(req);
2185 }
2186
2187 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2188 {
2189         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2190                 io_free_req_deferred(req);
2191 }
2192
2193 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2194 {
2195         /* See comment at the top of this file */
2196         smp_rmb();
2197         return __io_cqring_events(ctx);
2198 }
2199
2200 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2201 {
2202         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2203
2204         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2205         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2206 }
2207
2208 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2209 {
2210         unsigned int cflags;
2211
2212         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2213         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2214         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2215         kfree(kbuf);
2216         return cflags;
2217 }
2218
2219 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2220 {
2221         struct io_buffer *kbuf;
2222
2223         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2224         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2225 }
2226
2227 static inline bool io_run_task_work(void)
2228 {
2229         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2230                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2231                 tracehook_notify_signal();
2232                 return true;
2233         }
2234
2235         return false;
2236 }
2237
2238 /*
2239  * Find and free completed poll iocbs
2240  */
2241 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2242                                struct list_head *done, bool resubmit)
2243 {
2244         struct req_batch rb;
2245         struct io_kiocb *req;
2246
2247         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2248         smp_rmb();
2249
2250         io_init_req_batch(&rb);
2251         while (!list_empty(done)) {
2252                 int cflags = 0;
2253
2254                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2255                 list_del(&req->inflight_entry);
2256
2257                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN && resubmit &&
2258                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2259                         req->iopoll_completed = 0;
2260                         req_ref_get(req);
2261                         io_req_task_queue_reissue(req);
2262                         continue;
2263                 }
2264
2265                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2266                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2267
2268                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2269                 (*nr_events)++;
2270
2271                 if (req_ref_put_and_test(req))
2272                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2273         }
2274
2275         io_commit_cqring(ctx);
2276         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2277         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2278 }
2279
2280 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2281                         long min, bool resubmit)
2282 {
2283         struct io_kiocb *req, *tmp;
2284         LIST_HEAD(done);
2285         bool spin;
2286         int ret;
2287
2288         /*
2289          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2290          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2291          */
2292         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2293
2294         ret = 0;
2295         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2296                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2297
2298                 /*
2299                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2300                  * If we find a request that requires polling, break out
2301                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2302                  */
2303                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2304                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2305                         continue;
2306                 }
2307                 if (!list_empty(&done))
2308                         break;
2309
2310                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2311                 if (ret < 0)
2312                         break;
2313
2314                 /* iopoll may have completed current req */
2315                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2316                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2317
2318                 if (ret && spin)
2319                         spin = false;
2320                 ret = 0;
2321         }
2322
2323         if (!list_empty(&done))
2324                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done, resubmit);
2325
2326         return ret;
2327 }
2328
2329 /*
2330  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2331  * find and complete them.
2332  */
2333 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2334 {
2335         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2336                 return;
2337
2338         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2339         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2340                 unsigned int nr_events = 0;
2341
2342                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0, false);
2343
2344                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2345                 if (nr_events == 0)
2346                         break;
2347                 /*
2348                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2349                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2350                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2351                  */
2352                 if (need_resched()) {
2353                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2354                         cond_resched();
2355                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2356                 }
2357         }
2358         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2359 }
2360
2361 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2362 {
2363         unsigned int nr_events = 0;
2364         int ret = 0;
2365
2366         /*
2367          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2368          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2369          * that got punted to a workqueue.
2370          */
2371         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2372         /*
2373          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2374          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2375          * already triggered a CQE (eg in error).
2376          */
2377         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2378                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2379         if (io_cqring_events(ctx))
2380                 goto out;
2381         do {
2382                 /*
2383                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2384                  * application entering polling for a command before it gets
2385                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2386                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2387                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2388                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2389                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2390                  * very same mutex.
2391                  */
2392                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2393                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2394
2395                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2396                         io_run_task_work();
2397                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2398
2399                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2400                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2401                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2402                                 break;
2403                 }
2404                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min, true);
2405         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2406 out:
2407         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2408         return ret;
2409 }
2410
2411 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2412 {
2413         /*
2414          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2415          * thread.
2416          */
2417         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2418                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2419
2420                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2421                 sb_end_write(sb);
2422         }
2423 }
2424
2425 #ifdef CONFIG_BLOCK
2426 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2427 {
2428         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2429
2430         if (!rw)
2431                 return !io_req_prep_async(req);
2432         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2433         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2434         return true;
2435 }
2436
2437 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2438 {
2439         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2440         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2441
2442         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2443                 return false;
2444         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2445             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2446                 return false;
2447         /*
2448          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2449          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2450          * -EAGAIN.
2451          */
2452         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2453                 return false;
2454         /*
2455          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2456          * not in the original thread group (or in task context).
2457          */
2458         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2459                 return false;
2460         return true;
2461 }
2462 #else
2463 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2464 {
2465         return false;
2466 }
2467 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2468 {
2469         return false;
2470 }
2471 #endif
2472
2473 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
2474 {
2475         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
2476                                                 fallback_work.work);
2477         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
2478         struct io_kiocb *req, *tmp;
2479
2480         percpu_ref_get(&ctx->refs);
2481         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
2482                 req->io_task_work.func(req);
2483         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2484 }
2485
2486 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2487                              unsigned int issue_flags)
2488 {
2489         int cflags = 0;
2490
2491         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2492                 kiocb_end_write(req);
2493         if (res != req->result) {
2494                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2495                     io_rw_should_reissue(req)) {
2496                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2497                         return;
2498                 }
2499                 req_set_fail(req);
2500         }
2501         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2502                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2503         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2504 }
2505
2506 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2507 {
2508         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2509
2510         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2511 }
2512
2513 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2514 {
2515         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2516
2517         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2518                 kiocb_end_write(req);
2519         if (unlikely(res != req->result)) {
2520                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2521                     io_resubmit_prep(req))) {
2522                         req_set_fail(req);
2523                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2524                 }
2525         }
2526
2527         WRITE_ONCE(req->result, res);
2528         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2529         smp_wmb();
2530         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2531 }
2532
2533 /*
2534  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2535  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2536  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2537  * accessing the kiocb cookie.
2538  */
2539 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2540 {
2541         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2542         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2543
2544         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2545         if (unlikely(in_async))
2546                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2547
2548         /*
2549          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2550          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2551          * different devices.
2552          */
2553         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2554                 ctx->poll_multi_queue = false;
2555         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2556                 struct io_kiocb *list_req;
2557                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2558
2559                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2560                                                 inflight_entry);
2561
2562                 if (list_req->file != req->file) {
2563                         ctx->poll_multi_queue = true;
2564                 } else {
2565                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2566                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2567                         if (queue_num0 != queue_num1)
2568                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2569                 }
2570         }
2571
2572         /*
2573          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2574          * it to the front so we find it first.
2575          */
2576         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2577                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2578         else
2579                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2580
2581         if (unlikely(in_async)) {
2582                 /*
2583                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2584                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2585                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2586                  * whether should wake up sq thread.
2587                  */
2588                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2589                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2590                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2591
2592                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2593         }
2594 }
2595
2596 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2597 {
2598         if (state->file_refs) {
2599                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2600                 state->file_refs = 0;
2601         }
2602 }
2603
2604 /*
2605  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2606  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2607  * has more than one submission.
2608  */
2609 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2610 {
2611         if (!state)
2612                 return fget(fd);
2613
2614         if (state->file_refs) {
2615                 if (state->fd == fd) {
2616                         state->file_refs--;
2617                         return state->file;
2618                 }
2619                 io_state_file_put(state);
2620         }
2621         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2622         if (unlikely(!state->file))
2623                 return NULL;
2624
2625         state->fd = fd;
2626         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2627         return state->file;
2628 }
2629
2630 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2631 {
2632         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2633 }
2634
2635 /*
2636  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2637  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2638  * inline.
2639  */
2640 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2641 {
2642         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2643
2644         if (S_ISBLK(mode)) {
2645                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2646                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2647                         return true;
2648                 return false;
2649         }
2650         if (S_ISSOCK(mode))
2651                 return true;
2652         if (S_ISREG(mode)) {
2653                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2654                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2655                     file->f_op != &io_uring_fops)
2656                         return true;
2657                 return false;
2658         }
2659
2660         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2661         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2662                 return true;
2663
2664         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2665                 return false;
2666
2667         if (rw == READ)
2668                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2669
2670         return file->f_op->write_iter != NULL;
2671 }
2672
2673 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2674 {
2675         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2676                 return true;
2677         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2678                 return true;
2679
2680         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2681 }
2682
2683 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2684 {
2685         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2686         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2687         struct file *file = req->file;
2688         unsigned ioprio;
2689         int ret;
2690
2691         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2692                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2693
2694         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2695         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2696                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2697                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2698         }
2699         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2700         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2701         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2702         if (unlikely(ret))
2703                 return ret;
2704
2705         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2706         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2707                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2708
2709         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2710         if (ioprio) {
2711                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2712                 if (ret)
2713                         return ret;
2714
2715                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2716         } else
2717                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2718
2719         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2720                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2721                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2722                         return -EOPNOTSUPP;
2723
2724                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2725                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2726                 req->iopoll_completed = 0;
2727         } else {
2728                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2729                         return -EINVAL;
2730                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2731         }
2732
2733         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2734             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2735                 req->imu = NULL;
2736                 io_req_set_rsrc_node(req);
2737         }
2738
2739         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2740         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2741         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2742         return 0;
2743 }
2744
2745 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2746 {
2747         switch (ret) {
2748         case -EIOCBQUEUED:
2749                 break;
2750         case -ERESTARTSYS:
2751         case -ERESTARTNOINTR:
2752         case -ERESTARTNOHAND:
2753         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2754                 /*
2755                  * We can't just restart the syscall, since previously
2756                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2757                  * IO with EINTR.
2758                  */
2759                 ret = -EINTR;
2760                 fallthrough;
2761         default:
2762                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2763         }
2764 }
2765
2766 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2767                        unsigned int issue_flags)
2768 {
2769         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2770         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2771         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2772
2773         /* add previously done IO, if any */
2774         if (io && io->bytes_done > 0) {
2775                 if (ret < 0)
2776                         ret = io->bytes_done;
2777                 else
2778                         ret += io->bytes_done;
2779         }
2780
2781         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2782                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2783         if (ret >= 0 && check_reissue)
2784                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2785         else
2786                 io_rw_done(kiocb, ret);
2787
2788         if (check_reissue && (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
2789                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2790                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2791                         req_ref_get(req);
2792                         io_req_task_queue_reissue(req);
2793                 } else {
2794                         int cflags = 0;
2795
2796                         req_set_fail(req);
2797                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2798                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2799                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2800                 }
2801         }
2802 }
2803
2804 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2805                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2806 {
2807         size_t len = req->rw.len;
2808         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2809         size_t offset;
2810
2811         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2812                 return -EFAULT;
2813         /* not inside the mapped region */
2814         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2815                 return -EFAULT;
2816
2817         /*
2818          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2819          * and advance us to the beginning.
2820          */
2821         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2822         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2823
2824         if (offset) {
2825                 /*
2826                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2827                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2828                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2829                  * we know that:
2830                  *
2831                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2832                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2833                  *    first and last bvec
2834                  *
2835                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2836                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2837                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2838                  * since we can just skip the first segment, which may not
2839                  * be PAGE_SIZE aligned.
2840                  */
2841                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2842
2843                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2844                         iov_iter_advance(iter, offset);
2845                 } else {
2846                         unsigned long seg_skip;
2847
2848                         /* skip first vec */
2849                         offset -= bvec->bv_len;
2850                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2851
2852                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2853                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2854                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2855                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2856                 }
2857         }
2858
2859         return 0;
2860 }
2861
2862 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2863 {
2864         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2865         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2866         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2867
2868         if (likely(!imu)) {
2869                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2870                         return -EFAULT;
2871                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2872                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2873                 req->imu = imu;
2874         }
2875         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2876 }
2877
2878 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2879 {
2880         if (needs_lock)
2881                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2882 }
2883
2884 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2885 {
2886         /*
2887          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2888          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2889          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2890          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2891          */
2892         if (needs_lock)
2893                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2894 }
2895
2896 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2897                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2898                                           bool needs_lock)
2899 {
2900         struct io_buffer *head;
2901
2902         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2903                 return kbuf;
2904
2905         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2906
2907         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2908
2909         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2910         if (head) {
2911                 if (!list_empty(&head->list)) {
2912                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2913                                                         list);
2914                         list_del(&kbuf->list);
2915                 } else {
2916                         kbuf = head;
2917                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2918                 }
2919                 if (*len > kbuf->len)
2920                         *len = kbuf->len;
2921         } else {
2922                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2923         }
2924
2925         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2926
2927         return kbuf;
2928 }
2929
2930 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2931                                         bool needs_lock)
2932 {
2933         struct io_buffer *kbuf;
2934         u16 bgid;
2935
2936         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2937         bgid = req->buf_index;
2938         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2939         if (IS_ERR(kbuf))
2940                 return kbuf;
2941         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2942         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2943         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2944 }
2945
2946 #ifdef CONFIG_COMPAT
2947 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2948                                 bool needs_lock)
2949 {
2950         struct compat_iovec __user *uiov;
2951         compat_ssize_t clen;
2952         void __user *buf;
2953         ssize_t len;
2954
2955         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2956         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2957                 return -EFAULT;
2958         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2959                 return -EFAULT;
2960         if (clen < 0)
2961                 return -EINVAL;
2962
2963         len = clen;
2964         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2965         if (IS_ERR(buf))
2966                 return PTR_ERR(buf);
2967         iov[0].iov_base = buf;
2968         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2969         return 0;
2970 }
2971 #endif
2972
2973 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2974                                       bool needs_lock)
2975 {
2976         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2977         void __user *buf;
2978         ssize_t len;
2979
2980         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2981                 return -EFAULT;
2982
2983         len = iov[0].iov_len;
2984         if (len < 0)
2985                 return -EINVAL;
2986         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2987         if (IS_ERR(buf))
2988                 return PTR_ERR(buf);
2989         iov[0].iov_base = buf;
2990         iov[0].iov_len = len;
2991         return 0;
2992 }
2993
2994 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2995                                     bool needs_lock)
2996 {
2997         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2998                 struct io_buffer *kbuf;
2999
3000                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3001                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3002                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3003                 return 0;
3004         }
3005         if (req->rw.len != 1)
3006                 return -EINVAL;
3007
3008 #ifdef CONFIG_COMPAT
3009         if (req->ctx->compat)
3010                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3011 #endif
3012
3013         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3014 }
3015
3016 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3017                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3018 {
3019         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3020         size_t sqe_len = req->rw.len;
3021         u8 opcode = req->opcode;
3022         ssize_t ret;
3023
3024         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3025                 *iovec = NULL;
3026                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3027         }
3028
3029         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3030         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3031                 return -EINVAL;
3032
3033         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3034                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3035                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3036                         if (IS_ERR(buf))
3037                                 return PTR_ERR(buf);
3038                         req->rw.len = sqe_len;
3039                 }
3040
3041                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3042                 *iovec = NULL;
3043                 return ret;
3044         }
3045
3046         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3047                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3048                 if (!ret)
3049                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3050                 *iovec = NULL;
3051                 return ret;
3052         }
3053
3054         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3055                               req->ctx->compat);
3056 }
3057
3058 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3059 {
3060         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3061 }
3062
3063 /*
3064  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3065  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3066  */
3067 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3068 {
3069         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3070         struct file *file = req->file;
3071         ssize_t ret = 0;
3072
3073         /*
3074          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3075          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3076          * the kiocb to be handled from an async context.
3077          */
3078         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3079                 return -EOPNOTSUPP;
3080         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3081                 return -EAGAIN;
3082
3083         while (iov_iter_count(iter)) {
3084                 struct iovec iovec;
3085                 ssize_t nr;
3086
3087                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3088                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3089                 } else {
3090                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3091                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3092                 }
3093
3094                 if (rw == READ) {
3095                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3096                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3097                 } else {
3098                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3099                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3100                 }
3101
3102                 if (nr < 0) {
3103                         if (!ret)
3104                                 ret = nr;
3105                         break;
3106                 }
3107                 ret += nr;
3108                 if (nr != iovec.iov_len)
3109                         break;
3110                 req->rw.len -= nr;
3111                 req->rw.addr += nr;
3112                 iov_iter_advance(iter, nr);
3113         }
3114
3115         return ret;
3116 }
3117
3118 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3119                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3120 {
3121         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3122
3123         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3124         rw->free_iovec = iovec;
3125         rw->bytes_done = 0;
3126         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3127         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3128                 return;
3129         if (!iovec) {
3130                 unsigned iov_off = 0;
3131
3132                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3133                 if (iter->iov != fast_iov) {
3134                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3135                         rw->iter.iov += iov_off;
3136                 }
3137                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3138                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3139                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3140         } else {
3141                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3142         }
3143 }
3144
3145 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3146 {
3147         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3148         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3149         return req->async_data == NULL;
3150 }
3151
3152 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3153                              const struct iovec *fast_iov,
3154                              struct iov_iter *iter, bool force)
3155 {
3156         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3157                 return 0;
3158         if (!req->async_data) {
3159                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3160                         kfree(iovec);
3161                         return -ENOMEM;
3162                 }
3163
3164                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3165         }
3166         return 0;
3167 }
3168
3169 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3170 {
3171         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3172         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3173         int ret;
3174
3175         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3176         if (unlikely(ret < 0))
3177                 return ret;
3178
3179         iorw->bytes_done = 0;
3180         iorw->free_iovec = iov;
3181         if (iov)
3182                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3183         return 0;
3184 }
3185
3186 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3187 {
3188         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3189                 return -EBADF;
3190         return io_prep_rw(req, sqe);
3191 }
3192
3193 /*
3194  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3195  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3196  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3197  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3198  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3199  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3200  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3201  * slow path.
3202  */
3203 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3204                              int sync, void *arg)
3205 {
3206         struct wait_page_queue *wpq;
3207         struct io_kiocb *req = wait->private;
3208         struct wait_page_key *key = arg;
3209
3210         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3211
3212         if (!wake_page_match(wpq, key))
3213                 return 0;
3214
3215         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3216         list_del_init(&wait->entry);
3217
3218         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3219         req_ref_get(req);
3220         io_req_task_queue(req);
3221         return 1;
3222 }
3223
3224 /*
3225  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3226  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3227  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3228  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3229  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3230  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3231  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3232  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3233  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3234  * async worker threads for a blocking retry.
3235  */
3236 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3237 {
3238         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3239         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3240         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3241
3242         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3243         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3244                 return false;
3245
3246         /* Only for buffered IO */
3247         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3248                 return false;
3249
3250         /*
3251          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3252          * support callback based unlocks
3253          */
3254         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3255                 return false;
3256
3257         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3258         wait->wait.private = req;
3259         wait->wait.flags = 0;
3260         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3261         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3262         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3263         kiocb->ki_waitq = wait;
3264         return true;
3265 }
3266
3267 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3268 {
3269         if (req->file->f_op->read_iter)
3270                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3271         else if (req->file->f_op->read)
3272                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3273         else
3274                 return -EINVAL;
3275 }
3276
3277 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3278 {
3279         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3280         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3281         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3282         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3283         ssize_t io_size, ret, ret2;
3284         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3285
3286         if (rw) {
3287                 iter = &rw->iter;
3288                 iovec = NULL;
3289         } else {
3290                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3291                 if (ret < 0)
3292                         return ret;
3293         }
3294         io_size = iov_iter_count(iter);
3295         req->result = io_size;
3296
3297         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3298         if (!force_nonblock)
3299                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3300         else
3301                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3302
3303         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3304         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3305                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3306                 return ret ?: -EAGAIN;
3307         }
3308
3309         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3310         if (unlikely(ret)) {
3311                 kfree(iovec);
3312                 return ret;
3313         }
3314
3315         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3316
3317         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3318                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3319                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3320                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3321                         goto done;
3322                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3323                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3324                         goto done;
3325                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3326                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3327                 ret = 0;
3328         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3329                 goto out_free;
3330         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3331                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3332                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3333                 goto done;
3334         }
3335
3336         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3337         if (ret2)
3338                 return ret2;
3339
3340         iovec = NULL;
3341         rw = req->async_data;
3342         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3343         iter = &rw->iter;
3344
3345         do {
3346                 io_size -= ret;
3347                 rw->bytes_done += ret;
3348                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3349                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3350                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3351                         return -EAGAIN;
3352                 }
3353
3354                 /*
3355                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3356                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3357                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3358                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3359                  */
3360                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3361                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3362                         return 0;
3363                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3364                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3365         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3366 done:
3367         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3368 out_free:
3369         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3370         if (iovec)
3371                 kfree(iovec);
3372         return 0;
3373 }
3374
3375 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3376 {
3377         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3378                 return -EBADF;
3379         return io_prep_rw(req, sqe);
3380 }
3381
3382 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3383 {
3384         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3385         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3386         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3387         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3388         ssize_t ret, ret2, io_size;
3389         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3390
3391         if (rw) {
3392                 iter = &rw->iter;
3393                 iovec = NULL;
3394         } else {
3395                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3396                 if (ret < 0)
3397                         return ret;
3398         }
3399         io_size = iov_iter_count(iter);
3400         req->result = io_size;
3401
3402         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3403         if (!force_nonblock)
3404                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3405         else
3406                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3407
3408         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3409         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3410                 goto copy_iov;
3411
3412         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3413         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3414             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3415                 goto copy_iov;
3416
3417         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3418         if (unlikely(ret))
3419                 goto out_free;
3420
3421         /*
3422          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3423          * which will be released by another thread in
3424          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3425          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3426          * we return to userspace.
3427          */
3428         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3429                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3430                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3431                                         SB_FREEZE_WRITE);
3432         }
3433         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3434
3435         if (req->file->f_op->write_iter)
3436                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3437         else if (req->file->f_op->write)
3438                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3439         else
3440                 ret2 = -EINVAL;
3441
3442         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3443                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3444                 ret2 = -EAGAIN;
3445         }
3446
3447         /*
3448          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3449          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3450          */
3451         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3452                 ret2 = -EAGAIN;
3453         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3454         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3455                 goto done;
3456         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3457                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3458                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3459                         goto copy_iov;
3460 done:
3461                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3462         } else {
3463 copy_iov:
3464                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3465                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3466                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3467                 return ret ?: -EAGAIN;
3468         }
3469 out_free:
3470         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3471         if (iovec)
3472                 kfree(iovec);
3473         return ret;
3474 }
3475
3476 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3477                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3478 {
3479         struct io_rename *ren = &req->rename;
3480         const char __user *oldf, *newf;
3481
3482         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3483                 return -EINVAL;
3484         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3485                 return -EINVAL;
3486         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3487                 return -EBADF;
3488
3489         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3490         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3491         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3492         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3493         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3494
3495         ren->oldpath = getname(oldf);
3496         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3497                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3498
3499         ren->newpath = getname(newf);
3500         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3501                 putname(ren->oldpath);
3502                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3503         }
3504
3505         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3506         return 0;
3507 }
3508
3509 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3510 {
3511         struct io_rename *ren = &req->rename;
3512         int ret;
3513
3514         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3515                 return -EAGAIN;
3516
3517         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3518                                 ren->newpath, ren->flags);
3519
3520         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3521         if (ret < 0)
3522                 req_set_fail(req);
3523         io_req_complete(req, ret);
3524         return 0;
3525 }
3526
3527 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3528                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3529 {
3530         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3531         const char __user *fname;
3532
3533         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3534                 return -EINVAL;
3535         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
3536                 return -EINVAL;
3537         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3538                 return -EBADF;
3539
3540         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3541
3542         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3543         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3544                 return -EINVAL;
3545
3546         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3547         un->filename = getname(fname);
3548         if (IS_ERR(un->filename))
3549                 return PTR_ERR(un->filename);
3550
3551         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3552         return 0;
3553 }
3554
3555 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3556 {
3557         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3558         int ret;
3559
3560         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3561                 return -EAGAIN;
3562
3563         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3564                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3565         else
3566                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3567
3568         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3569         if (ret < 0)
3570                 req_set_fail(req);
3571         io_req_complete(req, ret);
3572         return 0;
3573 }
3574
3575 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3576                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3577 {
3578 #if defined(CONFIG_NET)
3579         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3580                 return -EINVAL;
3581         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3582             sqe->buf_index)
3583                 return -EINVAL;
3584
3585         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3586         return 0;
3587 #else
3588         return -EOPNOTSUPP;
3589 #endif
3590 }
3591
3592 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3593 {
3594 #if defined(CONFIG_NET)
3595         struct socket *sock;
3596         int ret;
3597
3598         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3599                 return -EAGAIN;
3600
3601         sock = sock_from_file(req->file);
3602         if (unlikely(!sock))
3603                 return -ENOTSOCK;
3604
3605         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3606         if (ret < 0)
3607                 req_set_fail(req);
3608         io_req_complete(req, ret);
3609         return 0;
3610 #else
3611         return -EOPNOTSUPP;
3612 #endif
3613 }
3614
3615 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3616                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3617 {
3618         struct io_splice *sp = &req->splice;
3619         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3620
3621         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3622                 return -EINVAL;
3623
3624         sp->file_in = NULL;
3625         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3626         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3627
3628         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3629                 return -EINVAL;
3630
3631         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3632                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3633         if (!sp->file_in)
3634                 return -EBADF;
3635         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3636         return 0;
3637 }
3638
3639 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3640                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3641 {
3642         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3643                 return -EINVAL;
3644         return __io_splice_prep(req, sqe);
3645 }
3646
3647 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3648 {
3649         struct io_splice *sp = &req->splice;
3650         struct file *in = sp->file_in;
3651         struct file *out = sp->file_out;
3652         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3653         long ret = 0;
3654
3655         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3656                 return -EAGAIN;
3657         if (sp->len)
3658                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3659
3660         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3661                 io_put_file(in);
3662         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3663
3664         if (ret != sp->len)
3665                 req_set_fail(req);
3666         io_req_complete(req, ret);
3667         return 0;
3668 }
3669
3670 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3671 {
3672         struct io_splice *sp = &req->splice;
3673
3674         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3675         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3676         return __io_splice_prep(req, sqe);
3677 }
3678
3679 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3680 {
3681         struct io_splice *sp = &req->splice;
3682         struct file *in = sp->file_in;
3683         struct file *out = sp->file_out;
3684         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3685         loff_t *poff_in, *poff_out;
3686         long ret = 0;
3687
3688         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3689                 return -EAGAIN;
3690
3691         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3692         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3693
3694         if (sp->len)
3695                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3696
3697         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3698                 io_put_file(in);
3699         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3700
3701         if (ret != sp->len)
3702                 req_set_fail(req);
3703         io_req_complete(req, ret);
3704         return 0;
3705 }
3706
3707 /*
3708  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3709  */
3710 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3711 {
3712         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3713
3714         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3715                 return -EINVAL;
3716
3717         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3718         return 0;
3719 }
3720
3721 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3722 {
3723         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3724
3725         if (!req->file)
3726                 return -EBADF;
3727
3728         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3729                 return -EINVAL;
3730         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3731                 return -EINVAL;
3732
3733         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3734         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3735                 return -EINVAL;
3736
3737         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3738         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3739         return 0;
3740 }
3741
3742 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3743 {
3744         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3745         int ret;
3746
3747         /* fsync always requires a blocking context */
3748         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3749                 return -EAGAIN;
3750
3751         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3752                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3753                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3754         if (ret < 0)
3755                 req_set_fail(req);
3756         io_req_complete(req, ret);
3757         return 0;
3758 }
3759
3760 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3761                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3762 {
3763         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3764                 return -EINVAL;
3765         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3766                 return -EINVAL;
3767
3768         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3769         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3770         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3771         return 0;
3772 }
3773
3774 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3775 {
3776         int ret;
3777
3778         /* fallocate always requiring blocking context */
3779         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3780                 return -EAGAIN;
3781         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3782                                 req->sync.len);
3783         if (ret < 0)
3784                 req_set_fail(req);
3785         io_req_complete(req, ret);
3786         return 0;
3787 }
3788
3789 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3790 {
3791         const char __user *fname;
3792         int ret;
3793
3794         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3795                 return -EINVAL;
3796         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3797                 return -EBADF;
3798
3799         /* open.how should be already initialised */
3800         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3801                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3802
3803         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3804         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3805         req->open.filename = getname(fname);
3806         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3807                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3808                 req->open.filename = NULL;
3809                 return ret;
3810         }
3811         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3812         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3813         return 0;
3814 }
3815
3816 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3817 {
3818         u64 flags, mode;
3819
3820         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3821                 return -EINVAL;
3822         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3823         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3824         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3825         return __io_openat_prep(req, sqe);
3826 }
3827
3828 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3829 {
3830         struct open_how __user *how;
3831         size_t len;
3832         int ret;
3833
3834         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3835                 return -EINVAL;
3836         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3837         len = READ_ONCE(sqe->len);
3838         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3839                 return -EINVAL;
3840
3841         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3842                                         len);
3843         if (ret)
3844                 return ret;
3845
3846         return __io_openat_prep(req, sqe);
3847 }
3848
3849 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3850 {
3851         struct open_flags op;
3852         struct file *file;
3853         bool nonblock_set;
3854         bool resolve_nonblock;
3855         int ret;
3856
3857         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3858         if (ret)
3859                 goto err;
3860         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3861         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3862         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3863                 /*
3864                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3865                  * it'll always -EAGAIN
3866                  */
3867                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3868                         return -EAGAIN;
3869                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3870                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3871         }
3872
3873         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3874         if (ret < 0)
3875                 goto err;
3876
3877         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3878         if (IS_ERR(file)) {
3879                 /*
3880                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
3881                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
3882                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3883                  */
3884                 put_unused_fd(ret);
3885
3886                 ret = PTR_ERR(file);
3887                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3888                 if (ret == -EAGAIN &&
3889                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
3890                         return -EAGAIN;
3891                 goto err;
3892         }
3893
3894         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3895                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3896         fsnotify_open(file);
3897         fd_install(ret, file);
3898 err:
3899         putname(req->open.filename);
3900         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3901         if (ret < 0)
3902                 req_set_fail(req);
3903         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3904         return 0;
3905 }
3906
3907 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3908 {
3909         return io_openat2(req, issue_flags);
3910 }
3911
3912 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3913                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3914 {
3915         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3916         u64 tmp;
3917
3918         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3919                 return -EINVAL;
3920
3921         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3922         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3923                 return -EINVAL;
3924
3925         memset(p, 0, sizeof(*p));
3926         p->nbufs = tmp;
3927         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3928         return 0;
3929 }
3930
3931 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3932                                int bgid, unsigned nbufs)
3933 {
3934         unsigned i = 0;
3935
3936         /* shouldn't happen */
3937         if (!nbufs)
3938                 return 0;
3939
3940         /* the head kbuf is the list itself */
3941         while (!list_empty(&buf->list)) {
3942                 struct io_buffer *nxt;
3943
3944                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3945                 list_del(&nxt->list);
3946                 kfree(nxt);
3947                 if (++i == nbufs)
3948                         return i;
3949         }
3950         i++;
3951         kfree(buf);
3952         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3953
3954         return i;
3955 }
3956
3957 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3958 {
3959         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3960         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3961         struct io_buffer *head;
3962         int ret = 0;
3963         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3964
3965         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3966
3967         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3968
3969         ret = -ENOENT;
3970         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3971         if (head)
3972                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3973         if (ret < 0)
3974                 req_set_fail(req);
3975
3976         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3977         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3978         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3979         return 0;
3980 }
3981
3982 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3983                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3984 {
3985         unsigned long size, tmp_check;
3986         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3987         u64 tmp;
3988
3989         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3990                 return -EINVAL;
3991
3992         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3993         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3994                 return -E2BIG;
3995         p->nbufs = tmp;
3996         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3997         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3998
3999         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4000                                 &size))
4001                 return -EOVERFLOW;
4002         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4003                 return -EOVERFLOW;
4004
4005         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4006         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4007                 return -EFAULT;
4008
4009         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4010         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4011         if (tmp > USHRT_MAX)
4012                 return -E2BIG;
4013         p->bid = tmp;
4014         return 0;
4015 }
4016
4017 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4018 {
4019         struct io_buffer *buf;
4020         u64 addr = pbuf->addr;
4021         int i, bid = pbuf->bid;
4022
4023         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4024                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4025                 if (!buf)
4026                         break;
4027
4028                 buf->addr = addr;
4029                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4030                 buf->bid = bid;
4031                 addr += pbuf->len;
4032                 bid++;
4033                 if (!*head) {
4034                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4035                         *head = buf;
4036                 } else {
4037                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4038                 }
4039         }
4040
4041         return i ? i : -ENOMEM;
4042 }
4043
4044 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4045 {
4046         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4047         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4048         struct io_buffer *head, *list;
4049         int ret = 0;
4050         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4051
4052         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4053
4054         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4055
4056         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4057
4058         ret = io_add_buffers(p, &head);
4059         if (ret >= 0 && !list) {
4060                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4061                 if (ret < 0)
4062                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4063         }
4064         if (ret < 0)
4065                 req_set_fail(req);
4066         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4067         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4068         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4069         return 0;
4070 }
4071
4072 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4073                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4074 {
4075 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4076         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4077                 return -EINVAL;
4078         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4079                 return -EINVAL;
4080
4081         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4082         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4083         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4084
4085         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4086                 struct epoll_event __user *ev;
4087
4088                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4089                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4090                         return -EFAULT;
4091         }
4092
4093         return 0;
4094 #else
4095         return -EOPNOTSUPP;
4096 #endif
4097 }
4098
4099 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4100 {
4101 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4102         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4103         int ret;
4104         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4105
4106         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4107         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4108                 return -EAGAIN;
4109
4110         if (ret < 0)
4111                 req_set_fail(req);
4112         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4113         return 0;
4114 #else
4115         return -EOPNOTSUPP;
4116 #endif
4117 }
4118
4119 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4120 {
4121 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4122         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4123                 return -EINVAL;
4124         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4125                 return -EINVAL;
4126
4127         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4128         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4129         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4130         return 0;
4131 #else
4132         return -EOPNOTSUPP;
4133 #endif
4134 }
4135
4136 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4137 {
4138 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4139         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4140         int ret;
4141
4142         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4143                 return -EAGAIN;
4144
4145         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4146         if (ret < 0)
4147                 req_set_fail(req);
4148         io_req_complete(req, ret);
4149         return 0;
4150 #else
4151         return -EOPNOTSUPP;
4152 #endif
4153 }
4154
4155 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4156 {
4157         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4158                 return -EINVAL;
4159         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4160                 return -EINVAL;
4161
4162         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4163         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4164         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4165         return 0;
4166 }
4167
4168 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4169 {
4170         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4171         int ret;
4172
4173         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4174                 switch (fa->advice) {
4175                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4176                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4177                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4178                         break;
4179                 default:
4180                         return -EAGAIN;
4181                 }
4182         }
4183
4184         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4185         if (ret < 0)
4186                 req_set_fail(req);
4187         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4188         return 0;
4189 }
4190
4191 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4192 {
4193         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4194                 return -EINVAL;
4195         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4196                 return -EINVAL;
4197         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4198                 return -EBADF;
4199
4200         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4201         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4202         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4203         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4204         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4205
4206         return 0;
4207 }
4208
4209 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4210 {
4211         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4212         int ret;
4213
4214         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4215                 return -EAGAIN;
4216
4217         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4218                        ctx->buffer);
4219
4220         if (ret < 0)
4221                 req_set_fail(req);
4222         io_req_complete(req, ret);
4223         return 0;
4224 }
4225
4226 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4227 {
4228         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4229                 return -EINVAL;
4230         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4231             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4232                 return -EINVAL;
4233         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4234                 return -EBADF;
4235
4236         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4237         return 0;
4238 }
4239
4240 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4241 {
4242         struct files_struct *files = current->files;
4243         struct io_close *close = &req->close;
4244         struct fdtable *fdt;
4245         struct file *file = NULL;
4246         int ret = -EBADF;
4247
4248         spin_lock(&files->file_lock);
4249         fdt = files_fdtable(files);
4250         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4251                 spin_unlock(&files->file_lock);
4252                 goto err;
4253         }
4254         file = fdt->fd[close->fd];
4255         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4256                 spin_unlock(&files->file_lock);
4257                 file = NULL;
4258                 goto err;
4259         }
4260
4261         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4262         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4263                 spin_unlock(&files->file_lock);
4264                 return -EAGAIN;
4265         }
4266
4267         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4268         spin_unlock(&files->file_lock);
4269         if (ret < 0) {
4270                 if (ret == -ENOENT)
4271                         ret = -EBADF;
4272                 goto err;
4273         }
4274
4275         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4276         ret = filp_close(file, current->files);
4277 err:
4278         if (ret < 0)
4279                 req_set_fail(req);
4280         if (file)
4281                 fput(file);
4282         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4283         return 0;
4284 }
4285
4286 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4287 {
4288         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4289
4290         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4291                 return -EINVAL;
4292         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4293                 return -EINVAL;
4294
4295         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4296         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4297         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4298         return 0;
4299 }
4300
4301 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4302 {
4303         int ret;
4304
4305         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4306         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4307                 return -EAGAIN;
4308
4309         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4310                                 req->sync.flags);
4311         if (ret < 0)
4312                 req_set_fail(req);
4313         io_req_complete(req, ret);
4314         return 0;
4315 }
4316
4317 #if defined(CONFIG_NET)
4318 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4319                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4320 {
4321         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4322
4323         if (async_msg)
4324                 return -EAGAIN;
4325         if (io_alloc_async_data(req)) {
4326                 kfree(kmsg->free_iov);
4327                 return -ENOMEM;
4328         }
4329         async_msg = req->async_data;
4330         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4331         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4332         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4333         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4334         if (!async_msg->free_iov)
4335                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4336
4337         return -EAGAIN;
4338 }
4339
4340 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4341                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4342 {
4343         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4344         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4345         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4346                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4347 }
4348
4349 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4350 {
4351         int ret;
4352
4353         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4354         if (!ret)
4355                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4356         return ret;
4357 }
4358
4359 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4360 {
4361         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4362
4363         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4364                 return -EINVAL;
4365
4366         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4367         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4368         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4369         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4370                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4371
4372 #ifdef CONFIG_COMPAT
4373         if (req->ctx->compat)
4374                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4375 #endif
4376         return 0;
4377 }
4378
4379 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4380 {
4381         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4382         struct socket *sock;
4383         unsigned flags;
4384         int min_ret = 0;
4385         int ret;
4386
4387         sock = sock_from_file(req->file);
4388         if (unlikely(!sock))
4389                 return -ENOTSOCK;
4390
4391         kmsg = req->async_data;
4392         if (!kmsg) {
4393                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4394                 if (ret)
4395                         return ret;
4396                 kmsg = &iomsg;
4397         }
4398
4399         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4400         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4401                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4402         if (flags & MSG_WAITALL)
4403                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4404
4405         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4406         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4407                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4408         if (ret == -ERESTARTSYS)
4409                 ret = -EINTR;
4410
4411         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4412         if (kmsg->free_iov)
4413                 kfree(kmsg->free_iov);
4414         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4415         if (ret < min_ret)
4416                 req_set_fail(req);
4417         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4418         return 0;
4419 }
4420
4421 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4422 {
4423         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4424         struct msghdr msg;
4425         struct iovec iov;
4426         struct socket *sock;
4427         unsigned flags;
4428         int min_ret = 0;
4429         int ret;
4430
4431         sock = sock_from_file(req->file);
4432         if (unlikely(!sock))
4433                 return -ENOTSOCK;
4434
4435         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4436         if (unlikely(ret))
4437                 return ret;
4438
4439         msg.msg_name = NULL;
4440         msg.msg_control = NULL;
4441         msg.msg_controllen = 0;
4442         msg.msg_namelen = 0;
4443
4444         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4445         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4446                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4447         if (flags & MSG_WAITALL)
4448                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4449
4450         msg.msg_flags = flags;
4451         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4452         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4453                 return -EAGAIN;
4454         if (ret == -ERESTARTSYS)
4455                 ret = -EINTR;
4456
4457         if (ret < min_ret)
4458                 req_set_fail(req);
4459         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4460         return 0;
4461 }
4462
4463 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4464                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4465 {
4466         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4467         struct iovec __user *uiov;
4468         size_t iov_len;
4469         int ret;
4470
4471         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4472                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4473         if (ret)
4474                 return ret;
4475
4476         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4477                 if (iov_len > 1)
4478                         return -EINVAL;
4479                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4480                         return -EFAULT;
4481                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4482                 iomsg->free_iov = NULL;
4483         } else {
4484                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4485                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4486                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4487                                      false);
4488                 if (ret > 0)
4489                         ret = 0;
4490         }
4491
4492         return ret;
4493 }
4494
4495 #ifdef CONFIG_COMPAT
4496 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4497                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4498 {
4499         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4500         struct compat_iovec __user *uiov;
4501         compat_uptr_t ptr;
4502         compat_size_t len;
4503         int ret;
4504
4505         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4506                                   &ptr, &len);
4507         if (ret)
4508                 return ret;
4509
4510         uiov = compat_ptr(ptr);
4511         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4512                 compat_ssize_t clen;
4513
4514                 if (len > 1)
4515                         return -EINVAL;
4516                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4517                         return -EFAULT;
4518                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4519                         return -EFAULT;
4520                 if (clen < 0)
4521                         return -EINVAL;
4522                 sr->len = clen;
4523                 iomsg->free_iov = NULL;
4524         } else {
4525                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4526                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4527                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4528                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4529                 if (ret < 0)
4530                         return ret;
4531         }
4532
4533         return 0;
4534 }
4535 #endif
4536
4537 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4538                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4539 {
4540         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4541
4542 #ifdef CONFIG_COMPAT
4543         if (req->ctx->compat)
4544                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4545 #endif
4546
4547         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4548 }
4549
4550 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4551                                                bool needs_lock)
4552 {
4553         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4554         struct io_buffer *kbuf;
4555
4556         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4557         if (IS_ERR(kbuf))
4558                 return kbuf;
4559
4560         sr->kbuf = kbuf;
4561         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4562         return kbuf;
4563 }
4564
4565 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4566 {
4567         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4568 }
4569
4570 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4571 {
4572         int ret;
4573
4574         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4575         if (!ret)
4576                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4577         return ret;
4578 }
4579
4580 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4581 {
4582         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4583
4584         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4585                 return -EINVAL;
4586
4587         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4588         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4589         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4590         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4591         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4592                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4593
4594 #ifdef CONFIG_COMPAT
4595         if (req->ctx->compat)
4596                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4597 #endif
4598         return 0;
4599 }
4600
4601 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4602 {
4603         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4604         struct socket *sock;
4605         struct io_buffer *kbuf;
4606         unsigned flags;
4607         int min_ret = 0;
4608         int ret, cflags = 0;
4609         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4610
4611         sock = sock_from_file(req->file);
4612         if (unlikely(!sock))
4613                 return -ENOTSOCK;
4614
4615         kmsg = req->async_data;
4616         if (!kmsg) {
4617                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4618                 if (ret)
4619                         return ret;
4620                 kmsg = &iomsg;
4621         }
4622
4623         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4624                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4625                 if (IS_ERR(kbuf))
4626                         return PTR_ERR(kbuf);
4627                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4628                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4629                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4630                                 1, req->sr_msg.len);
4631         }
4632
4633         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4634         if (force_nonblock)
4635                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4636         if (flags & MSG_WAITALL)
4637                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4638
4639         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4640                                         kmsg->uaddr, flags);
4641         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4642                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4643         if (ret == -ERESTARTSYS)
4644                 ret = -EINTR;
4645
4646         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4647                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4648         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4649         if (kmsg->free_iov)
4650                 kfree(kmsg->free_iov);
4651         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4652         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4653                 req_set_fail(req);
4654         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4655         return 0;
4656 }
4657
4658 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4659 {
4660         struct io_buffer *kbuf;
4661         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4662         struct msghdr msg;
4663         void __user *buf = sr->buf;
4664         struct socket *sock;
4665         struct iovec iov;
4666         unsigned flags;
4667         int min_ret = 0;
4668         int ret, cflags = 0;
4669         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4670
4671         sock = sock_from_file(req->file);
4672         if (unlikely(!sock))
4673                 return -ENOTSOCK;
4674
4675         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4676                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4677                 if (IS_ERR(kbuf))
4678                         return PTR_ERR(kbuf);
4679                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4680         }
4681
4682         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4683         if (unlikely(ret))
4684                 goto out_free;
4685
4686         msg.msg_name = NULL;
4687         msg.msg_control = NULL;
4688         msg.msg_controllen = 0;
4689         msg.msg_namelen = 0;
4690         msg.msg_iocb = NULL;
4691         msg.msg_flags = 0;
4692
4693         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4694         if (force_nonblock)
4695                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4696         if (flags & MSG_WAITALL)
4697                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4698
4699         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4700         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4701                 return -EAGAIN;
4702         if (ret == -ERESTARTSYS)
4703                 ret = -EINTR;
4704 out_free:
4705         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4706                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4707         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4708                 req_set_fail(req);
4709         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4710         return 0;
4711 }
4712
4713 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4714 {
4715         struct io_accept *accept = &req->accept;
4716
4717         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4718                 return -EINVAL;
4719         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4720                 return -EINVAL;
4721
4722         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4723         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4724         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4725         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4726         return 0;
4727 }
4728
4729 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4730 {
4731         struct io_accept *accept = &req->accept;
4732         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4733         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4734         int ret;
4735
4736         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4737                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4738
4739         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4740                                         accept->addr_len, accept->flags,
4741                                         accept->nofile);
4742         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4743                 return -EAGAIN;
4744         if (ret < 0) {
4745                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4746                         ret = -EINTR;
4747                 req_set_fail(req);
4748         }
4749         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4750         return 0;
4751 }
4752
4753 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4754 {
4755         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4756         struct io_connect *conn = &req->connect;
4757
4758         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4759 }
4760
4761 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4762 {
4763         struct io_connect *conn = &req->connect;
4764
4765         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4766                 return -EINVAL;
4767         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4768                 return -EINVAL;
4769
4770         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4771         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4772         return 0;
4773 }
4774
4775 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4776 {
4777         struct io_async_connect __io, *io;
4778         unsigned file_flags;
4779         int ret;
4780         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4781
4782         if (req->async_data) {
4783                 io = req->async_data;
4784         } else {
4785                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4786                                                 req->connect.addr_len,
4787                                                 &__io.address);
4788                 if (ret)
4789                         goto out;
4790                 io = &__io;
4791         }
4792
4793         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4794
4795         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4796                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4797         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4798                 if (req->async_data)
4799                         return -EAGAIN;
4800                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4801                         ret = -ENOMEM;
4802                         goto out;
4803                 }
4804                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4805                 return -EAGAIN;
4806         }
4807         if (ret == -ERESTARTSYS)
4808                 ret = -EINTR;
4809 out:
4810         if (ret < 0)
4811                 req_set_fail(req);
4812         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4813         return 0;
4814 }
4815 #else /* !CONFIG_NET */
4816 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4817 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4818 {                                                                       \
4819         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4820 }
4821
4822 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4823 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4824 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4825 {                                                                       \
4826         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4827 }                                                                       \
4828
4829 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4830 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4831 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4832 {                                                                       \
4833         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4834 }
4835
4836 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4837 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4838 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4839 IO_NETOP_PREP(accept);
4840 IO_NETOP_FN(send);
4841 IO_NETOP_FN(recv);
4842 #endif /* CONFIG_NET */
4843
4844 struct io_poll_table {
4845         struct poll_table_struct pt;
4846         struct io_kiocb *req;
4847         int nr_entries;
4848         int error;
4849 };
4850
4851 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4852                            __poll_t mask, io_req_tw_func_t func)
4853 {
4854         /* for instances that support it check for an event match first: */
4855         if (mask && !(mask & poll->events))
4856                 return 0;
4857
4858         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4859
4860         list_del_init(&poll->wait.entry);
4861
4862         req->result = mask;
4863         req->io_task_work.func = func;
4864
4865         /*
4866          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4867          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4868          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4869          * have the needed state needed for it anyway.
4870          */
4871         io_req_task_work_add(req);
4872         return 1;
4873 }
4874
4875 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4876         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4877 {
4878         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4879
4880         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
4881                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4882
4883         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4884                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4885
4886                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4887         }
4888
4889         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4890         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4891                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4892                 return true;
4893         }
4894
4895         return false;
4896 }
4897
4898 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4899 {
4900         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4901         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4902                 return req->async_data;
4903         return req->apoll->double_poll;
4904 }
4905
4906 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4907 {
4908         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4909                 return &req->poll;
4910         return &req->apoll->poll;
4911 }
4912
4913 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4914         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4915 {
4916         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4917
4918         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4919
4920         if (poll && poll->head) {
4921                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4922
4923                 spin_lock(&head->lock);
4924                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4925                 if (poll->wait.private)
4926                         req_ref_put(req);
4927                 poll->head = NULL;
4928                 spin_unlock(&head->lock);
4929         }
4930 }
4931
4932 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4933         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4934 {
4935         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4936         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4937         int error;
4938
4939         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4940                 error = -ECANCELED;
4941                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4942         } else {
4943                 error = mangle_poll(mask);
4944         }
4945         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4946                 flags = 0;
4947         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4948                 req->poll.done = true;
4949                 flags = 0;
4950         }
4951         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4952                 ctx->cq_extra++;
4953
4954         io_commit_cqring(ctx);
4955         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4956 }
4957
4958 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req)
4959 {
4960         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4961         struct io_kiocb *nxt;
4962
4963         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4964                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4965         } else {
4966                 bool done;
4967
4968                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4969                 if (done) {
4970                         io_poll_remove_double(req);
4971                         hash_del(&req->hash_node);
4972                 } else {
4973                         req->result = 0;
4974                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4975                 }
4976                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4977                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4978
4979                 if (done) {
4980                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4981                         if (nxt)
4982                                 io_req_task_submit(nxt);
4983                 }
4984         }
4985 }
4986
4987 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4988                                int sync, void *key)
4989 {
4990         struct io_kiocb *req = wait->private;
4991         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4992         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4993
4994         /* for instances that support it check for an event match first: */
4995         if (mask && !(mask & poll->events))
4996                 return 0;
4997         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4998                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4999
5000         list_del_init(&wait->entry);
5001
5002         if (poll->head) {
5003                 bool done;
5004
5005                 spin_lock(&poll->head->lock);
5006                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5007                 if (!done)
5008                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5009                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5010                 wait->private = NULL;
5011                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5012                 if (!done) {
5013                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5014                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5015                 }
5016         }
5017         req_ref_put(req);
5018         return 1;
5019 }
5020
5021 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5022                               wait_queue_func_t wake_func)
5023 {
5024         poll->head = NULL;
5025         poll->done = false;
5026         poll->canceled = false;
5027 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5028         /* mask in events that we always want/need */
5029         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5030         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5031         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5032 }
5033
5034 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5035                             struct wait_queue_head *head,
5036                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5037 {
5038         struct io_kiocb *req = pt->req;
5039
5040         /*
5041          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5042          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5043          * if this happens.
5044          */
5045         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5046                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5047
5048                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5049                 if (*poll_ptr) {
5050                         pt->error = -EINVAL;
5051                         return;
5052                 }
5053                 /*
5054                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5055                  * into one-shot mode.
5056                  */
5057                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5058                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5059                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5060                 if (poll_one->head == head)
5061                         return;
5062                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5063                 if (!poll) {
5064                         pt->error = -ENOMEM;
5065                         return;
5066                 }
5067                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5068                 req_ref_get(req);
5069                 poll->wait.private = req;
5070                 *poll_ptr = poll;
5071         }
5072
5073         pt->nr_entries++;
5074         poll->head = head;
5075
5076         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5077                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5078         else
5079                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5080 }
5081
5082 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5083                                struct poll_table_struct *p)
5084 {
5085         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5086         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5087
5088         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5089 }
5090
5091 static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req)
5092 {
5093         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5094         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5095
5096         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5097
5098         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5099                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5100                 return;
5101         }
5102
5103         hash_del(&req->hash_node);
5104         io_poll_remove_double(req);
5105         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5106
5107         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5108                 io_req_task_submit(req);
5109         else
5110                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5111 }
5112
5113 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5114                         void *key)
5115 {
5116         struct io_kiocb *req = wait->private;
5117         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5118
5119         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5120                                         key_to_poll(key));
5121
5122         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5123 }
5124
5125 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5126 {
5127         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5128         struct hlist_head *list;
5129
5130         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5131         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5132 }
5133
5134 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5135                                       struct io_poll_iocb *poll,
5136                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5137                                       wait_queue_func_t wake_func)
5138         __acquires(&ctx->completion_lock)
5139 {
5140         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5141         bool cancel = false;
5142
5143         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5144         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5145         poll->file = req->file;
5146         poll->wait.private = req;
5147
5148         ipt->pt._key = mask;
5149         ipt->req = req;
5150         ipt->error = 0;
5151         ipt->nr_entries = 0;
5152
5153         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5154         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5155                 ipt->error = -EINVAL;
5156
5157         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5158         if (ipt->error || (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)))
5159                 io_poll_remove_double(req);
5160         if (likely(poll->head)) {
5161                 spin_lock(&poll->head->lock);
5162                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5163                         if (ipt->error)
5164                                 cancel = true;
5165                         ipt->error = 0;
5166                         mask = 0;
5167                 }
5168                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5169                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5170                 else if (cancel)
5171                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5172                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5173                         io_poll_req_insert(req);
5174                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5175         }
5176
5177         return mask;
5178 }
5179
5180 enum {
5181         IO_APOLL_OK,
5182         IO_APOLL_ABORTED,
5183         IO_APOLL_READY
5184 };
5185
5186 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5187 {
5188         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5189         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5190         struct async_poll *apoll;
5191         struct io_poll_table ipt;
5192         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5193         int rw;
5194
5195         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5196                 return IO_APOLL_ABORTED;
5197         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5198                 return IO_APOLL_ABORTED;
5199         if (!def->pollin && !def->pollout)
5200                 return IO_APOLL_ABORTED;
5201
5202         if (def->pollin) {
5203                 rw = READ;
5204                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5205
5206                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5207                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5208                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5209                         mask &= ~POLLIN;
5210         } else {
5211                 rw = WRITE;
5212                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5213         }
5214
5215         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5216         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5217                 return IO_APOLL_ABORTED;
5218
5219         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5220         if (unlikely(!apoll))
5221                 return IO_APOLL_ABORTED;
5222         apoll->double_poll = NULL;
5223         req->apoll = apoll;
5224         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5225         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5226
5227         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5228                                         io_async_wake);
5229         if (ret || ipt.error) {
5230                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5231                 if (ret)
5232                         return IO_APOLL_READY;
5233                 return IO_APOLL_ABORTED;
5234         }
5235         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5236         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5237                                 mask, apoll->poll.events);
5238         return IO_APOLL_OK;
5239 }
5240
5241 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5242                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5243         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5244 {
5245         bool do_complete = false;
5246
5247         if (!poll->head)
5248                 return false;
5249         spin_lock(&poll->head->lock);
5250         if (do_cancel)
5251                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5252         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5253                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5254                 do_complete = true;
5255         }
5256         spin_unlock(&poll->head->lock);
5257         hash_del(&req->hash_node);
5258         return do_complete;
5259 }
5260
5261 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5262         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5263 {
5264         bool do_complete;
5265
5266         io_poll_remove_double(req);
5267         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5268
5269         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5270                 /* non-poll requests have submit ref still */
5271                 req_ref_put(req);
5272         }
5273         return do_complete;
5274 }
5275
5276 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5277         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5278 {
5279         bool do_complete;
5280
5281         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5282         if (do_complete) {
5283                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5284                 io_commit_cqring(req->ctx);
5285                 req_set_fail(req);
5286                 io_put_req_deferred(req, 1);
5287         }
5288
5289         return do_complete;
5290 }
5291
5292 /*
5293  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5294  */
5295 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5296                                bool cancel_all)
5297 {
5298         struct hlist_node *tmp;
5299         struct io_kiocb *req;
5300         int posted = 0, i;
5301
5302         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5303         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5304                 struct hlist_head *list;
5305
5306                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5307                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5308                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5309                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5310                 }
5311         }
5312         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5313
5314         if (posted)
5315                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5316
5317         return posted != 0;
5318 }
5319
5320 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5321                                      bool poll_only)
5322         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5323 {
5324         struct hlist_head *list;
5325         struct io_kiocb *req;
5326
5327         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5328         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5329                 if (sqe_addr != req->user_data)
5330                         continue;
5331                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5332                         continue;
5333                 return req;
5334         }
5335         return NULL;
5336 }
5337
5338 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5339                           bool poll_only)
5340         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5341 {
5342         struct io_kiocb *req;
5343
5344         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5345         if (!req)
5346                 return -ENOENT;
5347         if (io_poll_remove_one(req))
5348                 return 0;
5349
5350         return -EALREADY;
5351 }
5352
5353 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5354                                      unsigned int flags)
5355 {
5356         u32 events;
5357
5358         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5359 #ifdef __BIG_ENDIAN
5360         events = swahw32(events);
5361 #endif
5362         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5363                 events |= EPOLLONESHOT;
5364         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5365 }
5366
5367 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5368                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5369 {
5370         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5371         u32 flags;
5372
5373         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5374                 return -EINVAL;
5375         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5376                 return -EINVAL;
5377         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5378         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5379                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5380                 return -EINVAL;
5381         /* meaningless without update */
5382         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5383                 return -EINVAL;
5384
5385         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5386         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5387         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5388
5389         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5390         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5391                 return -EINVAL;
5392         if (upd->update_events)
5393                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5394         else if (sqe->poll32_events)
5395                 return -EINVAL;
5396
5397         return 0;
5398 }
5399
5400 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5401                         void *key)
5402 {
5403         struct io_kiocb *req = wait->private;
5404         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5405
5406         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5407 }
5408
5409 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5410                                struct poll_table_struct *p)
5411 {
5412         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5413
5414         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5415 }
5416
5417 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5418 {
5419         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5420         u32 flags;
5421
5422         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5423                 return -EINVAL;
5424         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5425                 return -EINVAL;
5426         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5427         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5428                 return -EINVAL;
5429
5430         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5431         return 0;
5432 }
5433
5434 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5435 {
5436         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5437         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5438         struct io_poll_table ipt;
5439         __poll_t mask;
5440
5441         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5442
5443         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5444                                         io_poll_wake);
5445
5446         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5447                 ipt.error = 0;
5448                 io_poll_complete(req, mask);
5449         }
5450         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5451
5452         if (mask) {
5453                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5454                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5455                         io_put_req(req);
5456         }
5457         return ipt.error;
5458 }
5459
5460 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5461 {
5462         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5463         struct io_kiocb *preq;
5464         bool completing;
5465         int ret;
5466
5467         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5468         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5469         if (!preq) {
5470                 ret = -ENOENT;
5471                 goto err;
5472         }
5473
5474         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5475                 completing = true;
5476                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5477                 goto err;
5478         }
5479
5480         /*
5481          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5482          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5483          * let completion re-add it.
5484          */
5485         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5486         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5487                 ret = -EALREADY;
5488                 goto err;
5489         }
5490         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5491         ret = 0;
5492 err:
5493         if (ret < 0) {
5494                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5495                 req_set_fail(req);
5496                 io_req_complete(req, ret);
5497                 return 0;
5498         }
5499         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5500         if (req->poll_update.update_events) {
5501                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5502                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5503                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5504         }
5505         if (req->poll_update.update_user_data)
5506                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5507         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5508
5509         /* complete update request, we're done with it */
5510         io_req_complete(req, ret);
5511
5512         if (!completing) {
5513                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5514                 if (ret < 0) {
5515                         req_set_fail(preq);
5516                         io_req_complete(preq, ret);
5517                 }
5518         }
5519         return 0;
5520 }
5521
5522 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5523 {
5524         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5525                                                 struct io_timeout_data, timer);
5526         struct io_kiocb *req = data->req;
5527         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5528         unsigned long flags;
5529
5530         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5531         list_del_init(&req->timeout.list);
5532         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5533                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5534
5535         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5536         io_commit_cqring(ctx);
5537         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5538
5539         io_cqring_ev_posted(ctx);
5540         req_set_fail(req);
5541         io_put_req(req);
5542         return HRTIMER_NORESTART;
5543 }
5544
5545 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5546                                            __u64 user_data)
5547         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5548 {
5549         struct io_timeout_data *io;
5550         struct io_kiocb *req;
5551         bool found = false;
5552
5553         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5554                 found = user_data == req->user_data;
5555                 if (found)
5556                         break;
5557         }
5558         if (!found)
5559                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5560
5561         io = req->async_data;
5562         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5563                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5564         list_del_init(&req->timeout.list);
5565         return req;
5566 }
5567
5568 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5569         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5570 {
5571         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5572
5573         if (IS_ERR(req))
5574                 return PTR_ERR(req);
5575
5576         req_set_fail(req);
5577         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5578         io_put_req_deferred(req, 1);
5579         return 0;
5580 }
5581
5582 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5583                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5584         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5585 {
5586         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5587         struct io_timeout_data *data;
5588
5589         if (IS_ERR(req))
5590                 return PTR_ERR(req);
5591
5592         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5593         data = req->async_data;
5594         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5595         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5596         data->timer.function = io_timeout_fn;
5597         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5598         return 0;
5599 }
5600
5601 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5602                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5603 {
5604         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5605
5606         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5607                 return -EINVAL;
5608         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5609                 return -EINVAL;
5610         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5611                 return -EINVAL;
5612
5613         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5614         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5615         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5616                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5617                         return -EINVAL;
5618                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5619                         return -EFAULT;
5620         } else if (tr->flags) {
5621                 /* timeout removal doesn't support flags */
5622                 return -EINVAL;
5623         }
5624
5625         return 0;
5626 }
5627
5628 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5629 {
5630         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5631                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5632 }
5633
5634 /*
5635  * Remove or update an existing timeout command
5636  */
5637 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5638 {
5639         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5640         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5641         int ret;
5642
5643         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5644         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5645                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5646         else
5647                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5648                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5649
5650         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5651         io_commit_cqring(ctx);
5652         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5653         io_cqring_ev_posted(ctx);
5654         if (ret < 0)
5655                 req_set_fail(req);
5656         io_put_req(req);
5657         return 0;
5658 }
5659
5660 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5661                            bool is_timeout_link)
5662 {
5663         struct io_timeout_data *data;
5664         unsigned flags;
5665         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5666
5667         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5668                 return -EINVAL;
5669         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5670                 return -EINVAL;
5671         if (off && is_timeout_link)
5672                 return -EINVAL;
5673         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5674         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5675                 return -EINVAL;
5676
5677         req->timeout.off = off;
5678         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
5679                 req->ctx->off_timeout_used = true;
5680
5681         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5682                 return -ENOMEM;
5683
5684         data = req->async_data;
5685         data->req = req;
5686
5687         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5688                 return -EFAULT;
5689
5690         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5691         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5692         if (is_timeout_link)
5693                 io_req_track_inflight(req);
5694         return 0;
5695 }
5696
5697 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5698 {
5699         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5700         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5701         struct list_head *entry;
5702         u32 tail, off = req->timeout.off;
5703
5704         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5705
5706         /*
5707          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5708          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5709          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5710          */
5711         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5712                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5713                 goto add;
5714         }
5715
5716         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5717         req->timeout.target_seq = tail + off;
5718
5719         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5720          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5721          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5722          */
5723         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5724
5725         /*
5726          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5727          * the one we need first.
5728          */
5729         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5730                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5731                                                   timeout.list);
5732
5733                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5734                         continue;
5735                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5736                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5737                         break;
5738         }
5739 add:
5740         list_add(&req->timeout.list, entry);
5741         data->timer.function = io_timeout_fn;
5742         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5743         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5744         return 0;
5745 }
5746
5747 struct io_cancel_data {
5748         struct io_ring_ctx *ctx;
5749         u64 user_data;
5750 };
5751
5752 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5753 {
5754         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5755         struct io_cancel_data *cd = data;
5756
5757         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5758 }
5759
5760 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5761                                struct io_ring_ctx *ctx)
5762 {
5763         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5764         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5765         int ret = 0;
5766
5767         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5768                 return -ENOENT;
5769
5770         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5771         switch (cancel_ret) {
5772         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5773                 ret = 0;
5774                 break;
5775         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5776                 ret = -EALREADY;
5777                 break;
5778         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5779                 ret = -ENOENT;
5780                 break;
5781         }
5782
5783         return ret;
5784 }
5785
5786 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5787                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5788                                      int success_ret)
5789 {
5790         unsigned long flags;
5791         int ret;
5792
5793         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5794         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5795         if (ret != -ENOENT)
5796                 goto done;
5797         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5798         if (ret != -ENOENT)
5799                 goto done;
5800         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5801 done:
5802         if (!ret)
5803                 ret = success_ret;
5804         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5805         io_commit_cqring(ctx);
5806         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5807         io_cqring_ev_posted(ctx);
5808
5809         if (ret < 0)
5810                 req_set_fail(req);
5811 }
5812
5813 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5814                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5815 {
5816         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5817                 return -EINVAL;
5818         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5819                 return -EINVAL;
5820         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5821                 return -EINVAL;
5822
5823         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5824         return 0;
5825 }
5826
5827 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5828 {
5829         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5830         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5831         struct io_tctx_node *node;
5832         int ret;
5833
5834         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5835         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5836         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5837         if (ret != -ENOENT)
5838                 goto done;
5839         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5840         if (ret != -ENOENT)
5841                 goto done;
5842         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5843         if (ret != -ENOENT)
5844                 goto done;
5845         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5846
5847         /* slow path, try all io-wq's */
5848         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5849         ret = -ENOENT;
5850         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5851                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5852
5853                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5854                 if (ret != -ENOENT)
5855                         break;
5856         }
5857         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5858
5859         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5860 done:
5861         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5862         io_commit_cqring(ctx);
5863         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5864         io_cqring_ev_posted(ctx);
5865
5866         if (ret < 0)
5867                 req_set_fail(req);
5868         io_put_req(req);
5869         return 0;
5870 }
5871
5872 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5873                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5874 {
5875         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5876                 return -EINVAL;
5877         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5878                 return -EINVAL;
5879
5880         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5881         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5882         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5883                 return -EINVAL;
5884         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5885         return 0;
5886 }
5887
5888 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5889 {
5890         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5891         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5892         int ret;
5893
5894         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5895                 return -EAGAIN;
5896
5897         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5898         up.data = req->rsrc_update.arg;
5899         up.nr = 0;
5900         up.tags = 0;
5901         up.resv = 0;
5902
5903         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5904         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5905                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5906         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5907
5908         if (ret < 0)
5909                 req_set_fail(req);
5910         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5911         return 0;
5912 }
5913
5914 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5915 {
5916         switch (req->opcode) {
5917         case IORING_OP_NOP:
5918                 return 0;
5919         case IORING_OP_READV:
5920         case IORING_OP_READ_FIXED:
5921         case IORING_OP_READ:
5922                 return io_read_prep(req, sqe);
5923         case IORING_OP_WRITEV:
5924         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5925         case IORING_OP_WRITE:
5926                 return io_write_prep(req, sqe);
5927         case IORING_OP_POLL_ADD:
5928                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5929         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5930                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5931         case IORING_OP_FSYNC:
5932                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5933         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5934                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5935         case IORING_OP_SENDMSG:
5936         case IORING_OP_SEND:
5937                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5938         case IORING_OP_RECVMSG:
5939         case IORING_OP_RECV:
5940                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5941         case IORING_OP_CONNECT:
5942                 return io_connect_prep(req, sqe);
5943         case IORING_OP_TIMEOUT:
5944                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5945         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5946                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5947         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5948                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5949         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5950                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5951         case IORING_OP_ACCEPT:
5952                 return io_accept_prep(req, sqe);
5953         case IORING_OP_FALLOCATE:
5954                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5955         case IORING_OP_OPENAT:
5956                 return io_openat_prep(req, sqe);
5957         case IORING_OP_CLOSE:
5958                 return io_close_prep(req, sqe);
5959         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5960                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5961         case IORING_OP_STATX:
5962                 return io_statx_prep(req, sqe);
5963         case IORING_OP_FADVISE:
5964                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5965         case IORING_OP_MADVISE:
5966                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5967         case IORING_OP_OPENAT2:
5968                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5969         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5970                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5971         case IORING_OP_SPLICE:
5972                 return io_splice_prep(req, sqe);
5973         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5974                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5975         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5976                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5977         case IORING_OP_TEE:
5978                 return io_tee_prep(req, sqe);
5979         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5980                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5981         case IORING_OP_RENAMEAT:
5982                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5983         case IORING_OP_UNLINKAT:
5984                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5985         }
5986
5987         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5988                         req->opcode);
5989         return -EINVAL;
5990 }
5991
5992 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5993 {
5994         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5995                 return 0;
5996         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5997                 return -EFAULT;
5998         if (io_alloc_async_data(req))
5999                 return -EAGAIN;
6000
6001         switch (req->opcode) {
6002         case IORING_OP_READV:
6003                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6004         case IORING_OP_WRITEV:
6005                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6006         case IORING_OP_SENDMSG:
6007                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6008         case IORING_OP_RECVMSG:
6009                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6010         case IORING_OP_CONNECT:
6011                 return io_connect_prep_async(req);
6012         }
6013         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6014                     req->opcode);
6015         return -EFAULT;
6016 }
6017
6018 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6019 {
6020         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6021
6022         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6023         io_for_each_link(req, req)
6024                 seq--;
6025         return seq;
6026 }
6027
6028 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6029 {
6030         struct io_kiocb *pos;
6031         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6032         struct io_defer_entry *de;
6033         int ret;
6034         u32 seq;
6035
6036         /*
6037          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6038          * head request and the next request/link after the current link.
6039          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6040          * maintained for every request of our link.
6041          */
6042         if (ctx->drain_next) {
6043                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6044                 ctx->drain_next = false;
6045         }
6046         /* not interested in head, start from the first linked */
6047         io_for_each_link(pos, req->link) {
6048                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6049                         ctx->drain_next = true;
6050                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6051                         break;
6052                 }
6053         }
6054
6055         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6056         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6057                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6058                 ctx->drain_active = false;
6059                 return false;
6060         }
6061
6062         seq = io_get_sequence(req);
6063         /* Still a chance to pass the sequence check */
6064         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6065                 return false;
6066
6067         ret = io_req_prep_async(req);
6068         if (ret)
6069                 goto fail;
6070         io_prep_async_link(req);
6071         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6072         if (!de) {
6073                 ret = -ENOMEM;
6074 fail:
6075                 io_req_complete_failed(req, ret);
6076                 return true;
6077         }
6078
6079         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6080         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6081                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6082                 kfree(de);
6083                 io_queue_async_work(req);
6084                 return true;
6085         }
6086
6087         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6088         de->req = req;
6089         de->seq = seq;
6090         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6091         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6092         return true;
6093 }
6094
6095 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6096 {
6097         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6098                 switch (req->opcode) {
6099                 case IORING_OP_READV:
6100                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6101                 case IORING_OP_READ:
6102                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6103                         break;
6104                 case IORING_OP_RECVMSG:
6105                 case IORING_OP_RECV:
6106                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6107                         break;
6108                 }
6109         }
6110
6111         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6112                 switch (req->opcode) {
6113                 case IORING_OP_READV:
6114                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6115                 case IORING_OP_READ:
6116                 case IORING_OP_WRITEV:
6117                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6118                 case IORING_OP_WRITE: {
6119                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6120
6121                         kfree(io->free_iovec);
6122                         break;
6123                         }
6124                 case IORING_OP_RECVMSG:
6125                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6126                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6127
6128                         kfree(io->free_iov);
6129                         break;
6130                         }
6131                 case IORING_OP_SPLICE:
6132                 case IORING_OP_TEE:
6133                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6134                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6135                         break;
6136                 case IORING_OP_OPENAT:
6137                 case IORING_OP_OPENAT2:
6138                         if (req->open.filename)
6139                                 putname(req->open.filename);
6140                         break;
6141                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6142                         putname(req->rename.oldpath);
6143                         putname(req->rename.newpath);
6144                         break;
6145                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6146                         putname(req->unlink.filename);
6147                         break;
6148                 }
6149         }
6150         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6151                 kfree(req->apoll->double_poll);
6152                 kfree(req->apoll);
6153                 req->apoll = NULL;
6154         }
6155         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6156                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6157
6158                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6159         }
6160         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6161                 put_cred(req->creds);
6162
6163         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6164 }
6165
6166 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6167 {
6168         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6169         const struct cred *creds = NULL;
6170         int ret;
6171
6172         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6173                 creds = override_creds(req->creds);
6174
6175         switch (req->opcode) {
6176         case IORING_OP_NOP:
6177                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6178                 break;
6179         case IORING_OP_READV:
6180         case IORING_OP_READ_FIXED:
6181         case IORING_OP_READ:
6182                 ret = io_read(req, issue_flags);
6183                 break;
6184         case IORING_OP_WRITEV:
6185         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6186         case IORING_OP_WRITE:
6187                 ret = io_write(req, issue_flags);
6188                 break;
6189         case IORING_OP_FSYNC:
6190                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6191                 break;
6192         case IORING_OP_POLL_ADD:
6193                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6194                 break;
6195         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6196                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6197                 break;
6198         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6199                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6200                 break;
6201         case IORING_OP_SENDMSG:
6202                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6203                 break;
6204         case IORING_OP_SEND:
6205                 ret = io_send(req, issue_flags);
6206                 break;
6207         case IORING_OP_RECVMSG:
6208                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6209                 break;
6210         case IORING_OP_RECV:
6211                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6212                 break;
6213         case IORING_OP_TIMEOUT:
6214                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6215                 break;
6216         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6217                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6218                 break;
6219         case IORING_OP_ACCEPT:
6220                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6221                 break;
6222         case IORING_OP_CONNECT:
6223                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6224                 break;
6225         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6226                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6227                 break;
6228         case IORING_OP_FALLOCATE:
6229                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6230                 break;
6231         case IORING_OP_OPENAT:
6232                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6233                 break;
6234         case IORING_OP_CLOSE:
6235                 ret = io_close(req, issue_flags);
6236                 break;
6237         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6238                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6239                 break;
6240         case IORING_OP_STATX:
6241                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6242                 break;
6243         case IORING_OP_FADVISE:
6244                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6245                 break;
6246         case IORING_OP_MADVISE:
6247                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6248                 break;
6249         case IORING_OP_OPENAT2:
6250                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6251                 break;
6252         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6253                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6254                 break;
6255         case IORING_OP_SPLICE:
6256                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6257                 break;
6258         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6259                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6260                 break;
6261         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6262                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6263                 break;
6264         case IORING_OP_TEE:
6265                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6266                 break;
6267         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6268                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6269                 break;
6270         case IORING_OP_RENAMEAT:
6271                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6272                 break;
6273         case IORING_OP_UNLINKAT:
6274                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6275                 break;
6276         default:
6277                 ret = -EINVAL;
6278                 break;
6279         }
6280
6281         if (creds)
6282                 revert_creds(creds);
6283         if (ret)
6284                 return ret;
6285         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6286         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6287                 io_iopoll_req_issued(req);
6288
6289         return 0;
6290 }
6291
6292 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6293 {
6294         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6295         struct io_kiocb *timeout;
6296         int ret = 0;
6297
6298         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6299         if (timeout)
6300                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6301
6302         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6303                 ret = -ECANCELED;
6304
6305         if (!ret) {
6306                 do {
6307                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6308                         /*
6309                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6310                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6311                          * wait for request slots on the block side.
6312                          */
6313                         if (ret != -EAGAIN)
6314                                 break;
6315                         cond_resched();
6316                 } while (1);
6317         }
6318
6319         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6320         if (ret) {
6321                 /* io-wq is going to take one down */
6322                 req_ref_get(req);
6323                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6324         }
6325 }
6326
6327 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6328 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6329 #ifdef CONFIG_64BIT
6330 #define FFS_ISREG               0x4UL
6331 #else
6332 #define FFS_ISREG               0x0UL
6333 #endif
6334 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6335
6336 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6337                                                       unsigned i)
6338 {
6339         struct io_fixed_file *table_l2;
6340
6341         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6342         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6343 }
6344
6345 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6346                                               int index)
6347 {
6348         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6349
6350         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6351 }
6352
6353 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6354 {
6355         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6356
6357         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6358                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6359         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6360                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6361         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6362                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6363         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6364 }
6365
6366 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6367                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6368 {
6369         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6370         struct file *file;
6371
6372         if (fixed) {
6373                 unsigned long file_ptr;
6374
6375                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6376                         return NULL;
6377                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6378                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6379                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6380                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6381                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6382                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6383                 io_req_set_rsrc_node(req);
6384         } else {
6385                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6386                 file = __io_file_get(state, fd);
6387
6388                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6389                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6390                         io_req_track_inflight(req);
6391         }
6392
6393         return file;
6394 }
6395
6396 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6397 {
6398         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6399                                                 struct io_timeout_data, timer);
6400         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6401         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6402         unsigned long flags;
6403
6404         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6405         prev = req->timeout.head;
6406         req->timeout.head = NULL;
6407
6408         /*
6409          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6410          * race with the completion of the linked work.
6411          */
6412         if (prev) {
6413                 io_remove_next_linked(prev);
6414                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6415                         prev = NULL;
6416         }
6417         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6418
6419         if (prev) {
6420                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6421                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6422                 io_put_req_deferred(req, 1);
6423         } else {
6424                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6425         }
6426         return HRTIMER_NORESTART;
6427 }
6428
6429 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6430 {
6431         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6432
6433         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6434         /*
6435          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6436          * before we got a chance to setup the timer
6437          */
6438         if (req->timeout.head) {
6439                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6440
6441                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6442                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6443                                 data->mode);
6444         }
6445         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6446         /* drop submission reference */
6447         io_put_req(req);
6448 }
6449
6450 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6451 {
6452         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6453
6454         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6455             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6456                 return NULL;
6457
6458         nxt->timeout.head = req;
6459         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6460         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6461         return nxt;
6462 }
6463
6464 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6465 {
6466         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6467         int ret;
6468
6469 issue_sqe:
6470         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6471
6472         /*
6473          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6474          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6475          */
6476         if (likely(!ret)) {
6477                 /* drop submission reference */
6478                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6479                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6480                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6481
6482                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6483                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6484                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6485                 } else {
6486                         io_put_req(req);
6487                 }
6488         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6489                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
6490                 case IO_APOLL_READY:
6491                         goto issue_sqe;
6492                 case IO_APOLL_ABORTED:
6493                         /*
6494                          * Queued up for async execution, worker will release
6495                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6496                          */
6497                         io_queue_async_work(req);
6498                         break;
6499                 }
6500         } else {
6501                 io_req_complete_failed(req, ret);
6502         }
6503         if (linked_timeout)
6504                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6505 }
6506
6507 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6508 {
6509         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
6510                 return;
6511
6512         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))) {
6513                 __io_queue_sqe(req);
6514         } else {
6515                 int ret = io_req_prep_async(req);
6516
6517                 if (unlikely(ret))
6518                         io_req_complete_failed(req, ret);
6519                 else
6520                         io_queue_async_work(req);
6521         }
6522 }
6523
6524 /*
6525  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6526  *
6527  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6528  */
6529 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6530                                         struct io_kiocb *req,
6531                                         unsigned int sqe_flags)
6532 {
6533         if (likely(!ctx->restricted))
6534                 return true;
6535
6536         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6537                 return false;
6538
6539         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6540             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6541                 return false;
6542
6543         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6544                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6545                 return false;
6546
6547         return true;
6548 }
6549
6550 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6551                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6552 {
6553         struct io_submit_state *state;
6554         unsigned int sqe_flags;
6555         int personality, ret = 0;
6556
6557         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6558         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6559         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6560         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6561         req->file = NULL;
6562         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6563         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6564         atomic_set(&req->refs, 2);
6565         req->task = current;
6566
6567         /* enforce forwards compatibility on users */
6568         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6569                 return -EINVAL;
6570         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6571                 return -EINVAL;
6572         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
6573                 return -EACCES;
6574
6575         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6576             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6577                 return -EOPNOTSUPP;
6578         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
6579                 ctx->drain_active = true;
6580
6581         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6582         if (personality) {
6583                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6584                 if (!req->creds)
6585                         return -EINVAL;
6586                 get_cred(req->creds);
6587                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
6588         }
6589         state = &ctx->submit_state;
6590
6591         /*
6592          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6593          * is potentially a read/write to block based storage.
6594          */
6595         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6596             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6597                 blk_start_plug(&state->plug);
6598                 state->plug_started = true;
6599         }
6600
6601         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6602                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6603
6604                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6605                 if (unlikely(!req->file))
6606                         ret = -EBADF;
6607         }
6608
6609         state->ios_left--;
6610         return ret;
6611 }
6612
6613 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6614                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6615 {
6616         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6617         int ret;
6618
6619         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6620         if (unlikely(ret)) {
6621 fail_req:
6622                 if (link->head) {
6623                         /* fail even hard links since we don't submit */
6624                         req_set_fail(link->head);
6625                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6626                         link->head = NULL;
6627                 }
6628                 io_req_complete_failed(req, ret);
6629                 return ret;
6630         }
6631
6632         ret = io_req_prep(req, sqe);
6633         if (unlikely(ret))
6634                 goto fail_req;
6635
6636         /* don't need @sqe from now on */
6637         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
6638                                   req->flags, true,
6639                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6640
6641         /*
6642          * If we already have a head request, queue this one for async
6643          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6644          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6645          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6646          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6647          */
6648         if (link->head) {
6649                 struct io_kiocb *head = link->head;
6650
6651                 ret = io_req_prep_async(req);
6652                 if (unlikely(ret))
6653                         goto fail_req;
6654                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6655                 link->last->link = req;
6656                 link->last = req;
6657
6658                 /* last request of a link, enqueue the link */
6659                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6660                         link->head = NULL;
6661                         io_queue_sqe(head);
6662                 }
6663         } else {
6664                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6665                         link->head = req;
6666                         link->last = req;
6667                 } else {
6668                         io_queue_sqe(req);
6669                 }
6670         }
6671
6672         return 0;
6673 }
6674
6675 /*
6676  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6677  */
6678 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6679                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6680 {
6681         if (state->link.head)
6682                 io_queue_sqe(state->link.head);
6683         if (state->comp.nr)
6684                 io_submit_flush_completions(ctx);
6685         if (state->plug_started)
6686                 blk_finish_plug(&state->plug);
6687         io_state_file_put(state);
6688 }
6689
6690 /*
6691  * Start submission side cache.
6692  */
6693 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6694                                   unsigned int max_ios)
6695 {
6696         state->plug_started = false;
6697         state->ios_left = max_ios;
6698         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6699         state->link.head = NULL;
6700 }
6701
6702 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6703 {
6704         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6705
6706         /*
6707          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6708          * since once we write the new head, the application could
6709          * write new data to them.
6710          */
6711         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6712 }
6713
6714 /*
6715  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
6716  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6717  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6718  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6719  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6720  * prevent a re-load down the line.
6721  */
6722 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6723 {
6724         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6725         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
6726
6727         /*
6728          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6729          *
6730          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6731          *    head updates.
6732          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6733          *    though the application is the one updating it.
6734          */
6735         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
6736         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6737                 return &ctx->sq_sqes[head];
6738
6739         /* drop invalid entries */
6740         ctx->cq_extra--;
6741         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
6742                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
6743         return NULL;
6744 }
6745
6746 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6747 {
6748         struct io_uring_task *tctx;
6749         int submitted = 0;
6750
6751         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6752         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6753         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6754                 return -EAGAIN;
6755
6756         tctx = current->io_uring;
6757         tctx->cached_refs -= nr;
6758         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0)) {
6759                 unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
6760
6761                 percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
6762                 refcount_add(refill, &current->usage);
6763                 tctx->cached_refs += refill;
6764         }
6765         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6766
6767         while (submitted < nr) {
6768                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6769                 struct io_kiocb *req;
6770
6771                 req = io_alloc_req(ctx);
6772                 if (unlikely(!req)) {
6773                         if (!submitted)
6774                                 submitted = -EAGAIN;
6775                         break;
6776                 }
6777                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6778                 if (unlikely(!sqe)) {
6779                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6780                         break;
6781                 }
6782                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6783                 submitted++;
6784                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6785                         break;
6786         }
6787
6788         if (unlikely(submitted != nr)) {
6789                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6790                 int unused = nr - ref_used;
6791
6792                 current->io_uring->cached_refs += unused;
6793                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6794         }
6795
6796         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6797          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6798         io_commit_sqring(ctx);
6799
6800         return submitted;
6801 }
6802
6803 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6804 {
6805         return READ_ONCE(sqd->state);
6806 }
6807
6808 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6809 {
6810         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6811         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6812         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
6813                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
6814         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6815 }
6816
6817 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6818 {
6819         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6820         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
6821                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
6822         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6823 }
6824
6825 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6826 {
6827         unsigned int to_submit;
6828         int ret = 0;
6829
6830         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6831         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6832         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
6833                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
6834
6835         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6836                 unsigned nr_events = 0;
6837                 const struct cred *creds = NULL;
6838
6839                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
6840                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6841
6842                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6843                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6844                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0, true);
6845
6846                 /*
6847                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6848                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6849                  */
6850                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6851                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6852                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6853                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6854
6855                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6856                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6857                 if (creds)
6858                         revert_creds(creds);
6859         }
6860
6861         return ret;
6862 }
6863
6864 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6865 {
6866         struct io_ring_ctx *ctx;
6867         unsigned sq_thread_idle = 0;
6868
6869         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6870                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6871         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6872 }
6873
6874 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
6875 {
6876         bool did_sig = false;
6877         struct ksignal ksig;
6878
6879         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6880             signal_pending(current)) {
6881                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6882                 if (signal_pending(current))
6883                         did_sig = get_signal(&ksig);
6884                 cond_resched();
6885                 mutex_lock(&sqd->lock);
6886         }
6887         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6888 }
6889
6890 static int io_sq_thread(void *data)
6891 {
6892         struct io_sq_data *sqd = data;
6893         struct io_ring_ctx *ctx;
6894         unsigned long timeout = 0;
6895         char buf[TASK_COMM_LEN];
6896         DEFINE_WAIT(wait);
6897
6898         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6899         set_task_comm(current, buf);
6900
6901         if (sqd->sq_cpu != -1)
6902                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6903         else
6904                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6905         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6906
6907         mutex_lock(&sqd->lock);
6908         while (1) {
6909                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
6910
6911                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
6912                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
6913                                 break;
6914                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6915                 }
6916
6917                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6918                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6919                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6920
6921                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6922                                 sqt_spin = true;
6923                 }
6924                 if (io_run_task_work())
6925                         sqt_spin = true;
6926
6927                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6928                         cond_resched();
6929                         if (sqt_spin)
6930                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6931                         continue;
6932                 }
6933
6934                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6935                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
6936                         bool needs_sched = true;
6937
6938                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6939                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6940
6941                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6942                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6943                                         needs_sched = false;
6944                                         break;
6945                                 }
6946                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6947                                         needs_sched = false;
6948                                         break;
6949                                 }
6950                         }
6951
6952                         if (needs_sched) {
6953                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6954                                 schedule();
6955                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6956                         }
6957                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6958                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6959                 }
6960
6961                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6962                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6963         }
6964
6965         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
6966         sqd->thread = NULL;
6967         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6968                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6969         io_run_task_work();
6970         mutex_unlock(&sqd->lock);
6971
6972         complete(&sqd->exited);
6973         do_exit(0);
6974 }
6975
6976 struct io_wait_queue {
6977         struct wait_queue_entry wq;
6978         struct io_ring_ctx *ctx;
6979         unsigned to_wait;
6980         unsigned nr_timeouts;
6981 };
6982
6983 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6984 {
6985         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6986
6987         /*
6988          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6989          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6990          * regardless of event count.
6991          */
6992         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6993                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6994 }
6995
6996 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6997                             int wake_flags, void *key)
6998 {
6999         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7000                                                         wq);
7001
7002         /*
7003          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7004          * the task, and the next invocation will do it.
7005          */
7006         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7007                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7008         return -1;
7009 }
7010
7011 static int io_run_task_work_sig(void)
7012 {
7013         if (io_run_task_work())
7014                 return 1;
7015         if (!signal_pending(current))
7016                 return 0;
7017         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7018                 return -ERESTARTSYS;
7019         return -EINTR;
7020 }
7021
7022 /* when returns >0, the caller should retry */
7023 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7024                                           struct io_wait_queue *iowq,
7025                                           signed long *timeout)
7026 {
7027         int ret;
7028
7029         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7030         ret = io_run_task_work_sig();
7031         if (ret || io_should_wake(iowq))
7032                 return ret;
7033         /* let the caller flush overflows, retry */
7034         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7035                 return 1;
7036
7037         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7038         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7039 }
7040
7041 /*
7042  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7043  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7044  */
7045 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7046                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7047                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7048 {
7049         struct io_wait_queue iowq = {
7050                 .wq = {
7051                         .private        = current,
7052                         .func           = io_wake_function,
7053                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7054                 },
7055                 .ctx            = ctx,
7056                 .to_wait        = min_events,
7057         };
7058         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7059         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7060         int ret;
7061
7062         do {
7063                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7064                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7065                         return 0;
7066                 if (!io_run_task_work())
7067                         break;
7068         } while (1);
7069
7070         if (sig) {
7071 #ifdef CONFIG_COMPAT
7072                 if (in_compat_syscall())
7073                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7074                                                       sigsz);
7075                 else
7076 #endif
7077                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7078
7079                 if (ret)
7080                         return ret;
7081         }
7082
7083         if (uts) {
7084                 struct timespec64 ts;
7085
7086                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7087                         return -EFAULT;
7088                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7089         }
7090
7091         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7092         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7093         do {
7094                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7095                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7096                         ret = -EBUSY;
7097                         break;
7098                 }
7099                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7100                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7101                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7102                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7103                 cond_resched();
7104         } while (ret > 0);
7105
7106         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7107
7108         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7109 }
7110
7111 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7112 {
7113         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7114
7115         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7116                 kfree(table[i]);
7117         kfree(table);
7118 }
7119
7120 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7121 {
7122         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7123         size_t init_size = size;
7124         void **table;
7125
7126         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL);
7127         if (!table)
7128                 return NULL;
7129
7130         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7131                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7132
7133                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL);
7134                 if (!table[i]) {
7135                         io_free_page_table(table, init_size);
7136                         return NULL;
7137                 }
7138                 size -= this_size;
7139         }
7140         return table;
7141 }
7142
7143 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7144 {
7145         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7146         kfree(ref_node);
7147 }
7148
7149 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7150                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7151 {
7152         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7153         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7154
7155         if (data_to_kill) {
7156                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7157
7158                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7159                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7160                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7161                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7162
7163                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7164                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7165                 ctx->rsrc_node = NULL;
7166         }
7167
7168         if (!ctx->rsrc_node) {
7169                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7170                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7171         }
7172 }
7173
7174 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7175 {
7176         if (ctx->rsrc_backup_node)
7177                 return 0;
7178         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7179         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7180 }
7181
7182 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7183 {
7184         int ret;
7185
7186         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7187         if (data->quiesce)
7188                 return -ENXIO;
7189
7190         data->quiesce = true;
7191         do {
7192                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7193                 if (ret)
7194                         break;
7195                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7196
7197                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7198                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7199                         break;
7200                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7201                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7202                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7203                 if (!ret) {
7204                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7205                         break;
7206                 }
7207
7208                 atomic_inc(&data->refs);
7209                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7210                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7211                 reinit_completion(&data->done);
7212
7213                 ret = io_run_task_work_sig();
7214                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7215         } while (ret >= 0);
7216         data->quiesce = false;
7217
7218         return ret;
7219 }
7220
7221 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7222 {
7223         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7224         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7225
7226         return &data->tags[table_idx][off];
7227 }
7228
7229 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7230 {
7231         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7232
7233         if (data->tags)
7234                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7235         kfree(data);
7236 }
7237
7238 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7239                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7240                               struct io_rsrc_data **pdata)
7241 {
7242         struct io_rsrc_data *data;
7243         int ret = -ENOMEM;
7244         unsigned i;
7245
7246         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7247         if (!data)
7248                 return -ENOMEM;
7249         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7250         if (!data->tags) {
7251                 kfree(data);
7252                 return -ENOMEM;
7253         }
7254
7255         data->nr = nr;
7256         data->ctx = ctx;
7257         data->do_put = do_put;
7258         if (utags) {
7259                 ret = -EFAULT;
7260                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7261                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7262
7263                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7264                                            sizeof(*tag_slot)))
7265                                 goto fail;
7266                 }
7267         }
7268
7269         atomic_set(&data->refs, 1);
7270         init_completion(&data->done);
7271         *pdata = data;
7272         return 0;
7273 fail:
7274         io_rsrc_data_free(data);
7275         return ret;
7276 }
7277
7278 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7279 {
7280         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7281
7282         table->files = (struct io_fixed_file **)io_alloc_page_table(size);
7283         return !!table->files;
7284 }
7285
7286 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7287 {
7288         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7289
7290         io_free_page_table((void **)table->files, size);
7291         table->files = NULL;
7292 }
7293
7294 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7295 {
7296 #if defined(CONFIG_UNIX)
7297         if (ctx->ring_sock) {
7298                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7299                 struct sk_buff *skb;
7300
7301                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7302                         kfree_skb(skb);
7303         }
7304 #else
7305         int i;
7306
7307         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7308                 struct file *file;
7309
7310                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7311                 if (file)
7312                         fput(file);
7313         }
7314 #endif
7315         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7316         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7317         ctx->file_data = NULL;
7318         ctx->nr_user_files = 0;
7319 }
7320
7321 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7322 {
7323         int ret;
7324
7325         if (!ctx->file_data)
7326                 return -ENXIO;
7327         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7328         if (!ret)
7329                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7330         return ret;
7331 }
7332
7333 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7334         __releases(&sqd->lock)
7335 {
7336         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7337
7338         /*
7339          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7340          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7341          */
7342         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7343         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7344                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7345         mutex_unlock(&sqd->lock);
7346 }
7347
7348 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7349         __acquires(&sqd->lock)
7350 {
7351         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7352
7353         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7354         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7355         mutex_lock(&sqd->lock);
7356         if (sqd->thread)
7357                 wake_up_process(sqd->thread);
7358 }
7359
7360 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7361 {
7362         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7363         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7364
7365         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7366         mutex_lock(&sqd->lock);
7367         if (sqd->thread)
7368                 wake_up_process(sqd->thread);
7369         mutex_unlock(&sqd->lock);
7370         wait_for_completion(&sqd->exited);
7371 }
7372
7373 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7374 {
7375         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7376                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7377
7378                 io_sq_thread_stop(sqd);
7379                 kfree(sqd);
7380         }
7381 }
7382
7383 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7384 {
7385         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7386
7387         if (sqd) {
7388                 io_sq_thread_park(sqd);
7389                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7390                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7391                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7392
7393                 io_put_sq_data(sqd);
7394                 ctx->sq_data = NULL;
7395         }
7396 }
7397
7398 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7399 {
7400         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7401         struct io_sq_data *sqd;
7402         struct fd f;
7403
7404         f = fdget(p->wq_fd);
7405         if (!f.file)
7406                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7407         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7408                 fdput(f);
7409                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7410         }
7411
7412         ctx_attach = f.file->private_data;
7413         sqd = ctx_attach->sq_data;
7414         if (!sqd) {
7415                 fdput(f);
7416                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7417         }
7418         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7419                 fdput(f);
7420                 return ERR_PTR(-EPERM);
7421         }
7422
7423         refcount_inc(&sqd->refs);
7424         fdput(f);
7425         return sqd;
7426 }
7427
7428 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7429                                          bool *attached)
7430 {
7431         struct io_sq_data *sqd;
7432
7433         *attached = false;
7434         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7435                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7436                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7437                         *attached = true;
7438                         return sqd;
7439                 }
7440                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7441                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7442                         return sqd;
7443         }
7444
7445         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7446         if (!sqd)
7447                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7448
7449         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7450         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7451         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7452         mutex_init(&sqd->lock);
7453         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7454         init_completion(&sqd->exited);
7455         return sqd;
7456 }
7457
7458 #if defined(CONFIG_UNIX)
7459 /*
7460  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7461  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7462  * loops in the file referencing.
7463  */
7464 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7465 {
7466         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7467         struct scm_fp_list *fpl;
7468         struct sk_buff *skb;
7469         int i, nr_files;
7470
7471         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7472         if (!fpl)
7473                 return -ENOMEM;
7474
7475         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7476         if (!skb) {
7477                 kfree(fpl);
7478                 return -ENOMEM;
7479         }
7480
7481         skb->sk = sk;
7482
7483         nr_files = 0;
7484         fpl->user = get_uid(current_user());
7485         for (i = 0; i < nr; i++) {
7486                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7487
7488                 if (!file)
7489                         continue;
7490                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7491                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7492                 nr_files++;
7493         }
7494
7495         if (nr_files) {
7496                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7497                 fpl->count = nr_files;
7498                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7499                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7500                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7501                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7502
7503                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7504                         fput(fpl->fp[i]);
7505         } else {
7506                 kfree_skb(skb);
7507                 kfree(fpl);
7508         }
7509
7510         return 0;
7511 }
7512
7513 /*
7514  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7515  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7516  * garbage collection to take care of this problem for us.
7517  */
7518 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7519 {
7520         unsigned left, total;
7521         int ret = 0;
7522
7523         total = 0;
7524         left = ctx->nr_user_files;
7525         while (left) {
7526                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7527
7528                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7529                 if (ret)
7530                         break;
7531                 left -= this_files;
7532                 total += this_files;
7533         }
7534
7535         if (!ret)
7536                 return 0;
7537
7538         while (total < ctx->nr_user_files) {
7539                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7540
7541                 if (file)
7542                         fput(file);
7543                 total++;
7544         }
7545
7546         return ret;
7547 }
7548 #else
7549 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7550 {
7551         return 0;
7552 }
7553 #endif
7554
7555 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7556 {
7557         struct file *file = prsrc->file;
7558 #if defined(CONFIG_UNIX)
7559         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7560         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7561         struct sk_buff *skb;
7562         int i;
7563
7564         __skb_queue_head_init(&list);
7565
7566         /*
7567          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7568          * remove this entry and rearrange the file array.
7569          */
7570         skb = skb_dequeue(head);
7571         while (skb) {
7572                 struct scm_fp_list *fp;
7573
7574                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7575                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7576                         int left;
7577
7578                         if (fp->fp[i] != file)
7579                                 continue;
7580
7581                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7582                         left = fp->count - 1 - i;
7583                         if (left) {
7584                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7585                                                 left * sizeof(struct file *));
7586                         }
7587                         fp->count--;
7588                         if (!fp->count) {
7589                                 kfree_skb(skb);
7590                                 skb = NULL;
7591                         } else {
7592                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7593                         }
7594                         fput(file);
7595                         file = NULL;
7596                         break;
7597                 }
7598
7599                 if (!file)
7600                         break;
7601
7602                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7603
7604                 skb = skb_dequeue(head);
7605         }
7606
7607         if (skb_peek(&list)) {
7608                 spin_lock_irq(&head->lock);
7609                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7610                         __skb_queue_tail(head, skb);
7611                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7612         }
7613 #else
7614         fput(file);
7615 #endif
7616 }
7617
7618 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7619 {
7620         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7621         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7622         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7623
7624         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7625                 list_del(&prsrc->list);
7626
7627                 if (prsrc->tag) {
7628                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7629
7630                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7631                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7632                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7633                         ctx->cq_extra++;
7634                         io_commit_cqring(ctx);
7635                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7636                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7637                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7638                 }
7639
7640                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7641                 kfree(prsrc);
7642         }
7643
7644         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7645         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7646                 complete(&rsrc_data->done);
7647 }
7648
7649 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7650 {
7651         struct io_ring_ctx *ctx;
7652         struct llist_node *node;
7653
7654         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7655         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7656
7657         while (node) {
7658                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7659                 struct llist_node *next = node->next;
7660
7661                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7662                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7663                 node = next;
7664         }
7665 }
7666
7667 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7668 {
7669         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7670         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7671         unsigned long flags;
7672         bool first_add = false;
7673
7674         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7675         node->done = true;
7676
7677         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7678                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7679                                             struct io_rsrc_node, node);
7680                 /* recycle ref nodes in order */
7681                 if (!node->done)
7682                         break;
7683                 list_del(&node->node);
7684                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7685         }
7686         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7687
7688         if (first_add)
7689                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7690 }
7691
7692 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7693 {
7694         struct io_rsrc_node *ref_node;
7695
7696         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7697         if (!ref_node)
7698                 return NULL;
7699
7700         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7701                             0, GFP_KERNEL)) {
7702                 kfree(ref_node);
7703                 return NULL;
7704         }
7705         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7706         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7707         ref_node->done = false;
7708         return ref_node;
7709 }
7710
7711 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7712                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7713 {
7714         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7715         struct file *file;
7716         int fd, ret;
7717         unsigned i;
7718
7719         if (ctx->file_data)
7720                 return -EBUSY;
7721         if (!nr_args)
7722                 return -EINVAL;
7723         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7724                 return -EMFILE;
7725         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7726         if (ret)
7727                 return ret;
7728         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
7729                                  &ctx->file_data);
7730         if (ret)
7731                 return ret;
7732
7733         ret = -ENOMEM;
7734         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7735                 goto out_free;
7736
7737         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7738                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7739                         ret = -EFAULT;
7740                         goto out_fput;
7741                 }
7742                 /* allow sparse sets */
7743                 if (fd == -1) {
7744                         ret = -EINVAL;
7745                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
7746                                 goto out_fput;
7747                         continue;
7748                 }
7749
7750                 file = fget(fd);
7751                 ret = -EBADF;
7752                 if (unlikely(!file))
7753                         goto out_fput;
7754
7755                 /*
7756                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7757                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7758                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7759                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7760                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7761                  */
7762                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7763                         fput(file);
7764                         goto out_fput;
7765                 }
7766                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7767         }
7768
7769         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7770         if (ret) {
7771                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7772                 return ret;
7773         }
7774
7775         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7776         return ret;
7777 out_fput:
7778         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7779                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7780                 if (file)
7781                         fput(file);
7782         }
7783         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7784         ctx->nr_user_files = 0;
7785 out_free:
7786         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7787         ctx->file_data = NULL;
7788         return ret;
7789 }
7790
7791 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7792                                 int index)
7793 {
7794 #if defined(CONFIG_UNIX)
7795         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7796         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7797         struct sk_buff *skb;
7798
7799         /*
7800          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7801          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7802          * and filling it in.
7803          */
7804         spin_lock_irq(&head->lock);
7805         skb = skb_peek(head);
7806         if (skb) {
7807                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7808
7809                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7810                         __skb_unlink(skb, head);
7811                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7812                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7813                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7814                         fpl->count++;
7815                         spin_lock_irq(&head->lock);
7816                         __skb_queue_head(head, skb);
7817                 } else {
7818                         skb = NULL;
7819                 }
7820         }
7821         spin_unlock_irq(&head->lock);
7822
7823         if (skb) {
7824                 fput(file);
7825                 return 0;
7826         }
7827
7828         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7829 #else
7830         return 0;
7831 #endif
7832 }
7833
7834 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7835                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7836 {
7837         struct io_rsrc_put *prsrc;
7838
7839         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7840         if (!prsrc)
7841                 return -ENOMEM;
7842
7843         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
7844         prsrc->rsrc = rsrc;
7845         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7846         return 0;
7847 }
7848
7849 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7850                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7851                                  unsigned nr_args)
7852 {
7853         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7854         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7855         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7856         struct io_fixed_file *file_slot;
7857         struct file *file;
7858         int fd, i, err = 0;
7859         unsigned int done;
7860         bool needs_switch = false;
7861
7862         if (!ctx->file_data)
7863                 return -ENXIO;
7864         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7865                 return -EINVAL;
7866
7867         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7868                 u64 tag = 0;
7869
7870                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7871                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7872                         err = -EFAULT;
7873                         break;
7874                 }
7875                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7876                         err = -EINVAL;
7877                         break;
7878                 }
7879                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7880                         continue;
7881
7882                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7883                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7884
7885                 if (file_slot->file_ptr) {
7886                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7887                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7888                                                     ctx->rsrc_node, file);
7889                         if (err)
7890                                 break;
7891                         file_slot->file_ptr = 0;
7892                         needs_switch = true;
7893                 }
7894                 if (fd != -1) {
7895                         file = fget(fd);
7896                         if (!file) {
7897                                 err = -EBADF;
7898                                 break;
7899                         }
7900                         /*
7901                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7902                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7903                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7904                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7905                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7906                          * support regular read/write anyway.
7907                          */
7908                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7909                                 fput(file);
7910                                 err = -EBADF;
7911                                 break;
7912                         }
7913                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
7914                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7915                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7916                         if (err) {
7917                                 file_slot->file_ptr = 0;
7918                                 fput(file);
7919                                 break;
7920                         }
7921                 }
7922         }
7923
7924         if (needs_switch)
7925                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7926         return done ? done : err;
7927 }
7928
7929 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7930 {
7931         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7932
7933         req = io_put_req_find_next(req);
7934         return req ? &req->work : NULL;
7935 }
7936
7937 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7938                                         struct task_struct *task)
7939 {
7940         struct io_wq_hash *hash;
7941         struct io_wq_data data;
7942         unsigned int concurrency;
7943
7944         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7945         hash = ctx->hash_map;
7946         if (!hash) {
7947                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7948                 if (!hash) {
7949                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7950                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7951                 }
7952                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7953                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7954                 ctx->hash_map = hash;
7955         }
7956         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7957
7958         data.hash = hash;
7959         data.task = task;
7960         data.free_work = io_free_work;
7961         data.do_work = io_wq_submit_work;
7962
7963         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7964         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7965
7966         return io_wq_create(concurrency, &data);
7967 }
7968
7969 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7970                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7971 {
7972         struct io_uring_task *tctx;
7973         int ret;
7974
7975         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7976         if (unlikely(!tctx))
7977                 return -ENOMEM;
7978
7979         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7980         if (unlikely(ret)) {
7981                 kfree(tctx);
7982                 return ret;
7983         }
7984
7985         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7986         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7987                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7988                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7989                 kfree(tctx);
7990                 return ret;
7991         }
7992
7993         xa_init(&tctx->xa);
7994         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7995         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7996         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7997         task->io_uring = tctx;
7998         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7999         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8000         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8001         return 0;
8002 }
8003
8004 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8005 {
8006         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8007
8008         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8009         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8010         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8011
8012         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8013         kfree(tctx);
8014         tsk->io_uring = NULL;
8015 }
8016
8017 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8018                                 struct io_uring_params *p)
8019 {
8020         int ret;
8021
8022         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8023         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8024                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8025                 struct fd f;
8026
8027                 f = fdget(p->wq_fd);
8028                 if (!f.file)
8029                         return -ENXIO;
8030                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8031                         fdput(f);
8032                         return -EINVAL;
8033                 }
8034                 fdput(f);
8035         }
8036         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8037                 struct task_struct *tsk;
8038                 struct io_sq_data *sqd;
8039                 bool attached;
8040
8041                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8042                 if (IS_ERR(sqd)) {
8043                         ret = PTR_ERR(sqd);
8044                         goto err;
8045                 }
8046
8047                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8048                 ctx->sq_data = sqd;
8049                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8050                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8051                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8052
8053                 io_sq_thread_park(sqd);
8054                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8055                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8056                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8057                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8058                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8059
8060                 if (ret < 0)
8061                         goto err;
8062                 if (attached)
8063                         return 0;
8064
8065                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8066                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8067
8068                         ret = -EINVAL;
8069                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8070                                 goto err_sqpoll;
8071                         sqd->sq_cpu = cpu;
8072                 } else {
8073                         sqd->sq_cpu = -1;
8074                 }
8075
8076                 sqd->task_pid = current->pid;
8077                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8078                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8079                 if (IS_ERR(tsk)) {
8080                         ret = PTR_ERR(tsk);
8081                         goto err_sqpoll;
8082                 }
8083
8084                 sqd->thread = tsk;
8085                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8086                 wake_up_new_task(tsk);
8087                 if (ret)
8088                         goto err;
8089         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8090                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8091                 ret = -EINVAL;
8092                 goto err;
8093         }
8094
8095         return 0;
8096 err_sqpoll:
8097         complete(&ctx->sq_data->exited);
8098 err:
8099         io_sq_thread_finish(ctx);
8100         return ret;
8101 }
8102
8103 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8104                                       unsigned long nr_pages)
8105 {
8106         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8107 }
8108
8109 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8110                                    unsigned long nr_pages)
8111 {
8112         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8113
8114         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8115         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8116
8117         do {
8118                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8119                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8120                 if (new_pages > page_limit)
8121                         return -ENOMEM;
8122         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8123                                         new_pages) != cur_pages);
8124
8125         return 0;
8126 }
8127
8128 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8129 {
8130         if (ctx->user)
8131                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8132
8133         if (ctx->mm_account)
8134                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8135 }
8136
8137 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8138 {
8139         int ret;
8140
8141         if (ctx->user) {
8142                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8143                 if (ret)
8144                         return ret;
8145         }
8146
8147         if (ctx->mm_account)
8148                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8149
8150         return 0;
8151 }
8152
8153 static void io_mem_free(void *ptr)
8154 {
8155         struct page *page;
8156
8157         if (!ptr)
8158                 return;
8159
8160         page = virt_to_head_page(ptr);
8161         if (put_page_testzero(page))
8162                 free_compound_page(page);
8163 }
8164
8165 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8166 {
8167         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8168                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8169
8170         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8171 }
8172
8173 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8174                                 size_t *sq_offset)
8175 {
8176         struct io_rings *rings;
8177         size_t off, sq_array_size;
8178
8179         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8180         if (off == SIZE_MAX)
8181                 return SIZE_MAX;
8182
8183 #ifdef CONFIG_SMP
8184         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8185         if (off == 0)
8186                 return SIZE_MAX;
8187 #endif
8188
8189         if (sq_offset)
8190                 *sq_offset = off;
8191
8192         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8193         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8194                 return SIZE_MAX;
8195
8196         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8197                 return SIZE_MAX;
8198
8199         return off;
8200 }
8201
8202 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8203 {
8204         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8205         unsigned int i;
8206
8207         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8208                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8209                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8210                 if (imu->acct_pages)
8211                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8212                 kvfree(imu);
8213         }
8214         *slot = NULL;
8215 }
8216
8217 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8218 {
8219         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8220         prsrc->buf = NULL;
8221 }
8222
8223 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8224 {
8225         unsigned int i;
8226
8227         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8228                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8229         kfree(ctx->user_bufs);
8230         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8231         ctx->user_bufs = NULL;
8232         ctx->buf_data = NULL;
8233         ctx->nr_user_bufs = 0;
8234 }
8235
8236 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8237 {
8238         int ret;
8239
8240         if (!ctx->buf_data)
8241                 return -ENXIO;
8242
8243         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8244         if (!ret)
8245                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8246         return ret;
8247 }
8248
8249 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8250                        void __user *arg, unsigned index)
8251 {
8252         struct iovec __user *src;
8253
8254 #ifdef CONFIG_COMPAT
8255         if (ctx->compat) {
8256                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8257                 struct compat_iovec ciov;
8258
8259                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8260                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8261                         return -EFAULT;
8262
8263                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8264                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8265                 return 0;
8266         }
8267 #endif
8268         src = (struct iovec __user *) arg;
8269         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8270                 return -EFAULT;
8271         return 0;
8272 }
8273
8274 /*
8275  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8276  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8277  * match that one.
8278  *
8279  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8280  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8281  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8282  */
8283 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8284                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8285 {
8286         int i, j;
8287
8288         /* check current page array */
8289         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8290                 if (!PageCompound(pages[i]))
8291                         continue;
8292                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8293                         return true;
8294         }
8295
8296         /* check previously registered pages */
8297         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8298                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8299
8300                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8301                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8302                                 continue;
8303                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8304                                 return true;
8305                 }
8306         }
8307
8308         return false;
8309 }
8310
8311 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8312                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8313                                  struct page **last_hpage)
8314 {
8315         int i, ret;
8316
8317         imu->acct_pages = 0;
8318         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8319                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8320                         imu->acct_pages++;
8321                 } else {
8322                         struct page *hpage;
8323
8324                         hpage = compound_head(pages[i]);
8325                         if (hpage == *last_hpage)
8326                                 continue;
8327                         *last_hpage = hpage;
8328                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8329                                 continue;
8330                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8331                 }
8332         }
8333
8334         if (!imu->acct_pages)
8335                 return 0;
8336
8337         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8338         if (ret)
8339                 imu->acct_pages = 0;
8340         return ret;
8341 }
8342
8343 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8344                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8345                                   struct page **last_hpage)
8346 {
8347         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8348         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8349         struct page **pages = NULL;
8350         unsigned long off, start, end, ubuf;
8351         size_t size;
8352         int ret, pret, nr_pages, i;
8353
8354         if (!iov->iov_base) {
8355                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8356                 return 0;
8357         }
8358
8359         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8360         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8361         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8362         nr_pages = end - start;
8363
8364         *pimu = NULL;
8365         ret = -ENOMEM;
8366
8367         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8368         if (!pages)
8369                 goto done;
8370
8371         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8372                               GFP_KERNEL);
8373         if (!vmas)
8374                 goto done;
8375
8376         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8377         if (!imu)
8378                 goto done;
8379
8380         ret = 0;
8381         mmap_read_lock(current->mm);
8382         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8383                               pages, vmas);
8384         if (pret == nr_pages) {
8385                 /* don't support file backed memory */
8386                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8387                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8388
8389                         if (vma_is_shmem(vma))
8390                                 continue;
8391                         if (vma->vm_file &&
8392                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8393                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8394                                 break;
8395                         }
8396                 }
8397         } else {
8398                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8399         }
8400         mmap_read_unlock(current->mm);
8401         if (ret) {
8402                 /*
8403                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8404                  * release any pages we did get
8405                  */
8406                 if (pret > 0)
8407                         unpin_user_pages(pages, pret);
8408                 goto done;
8409         }
8410
8411         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8412         if (ret) {
8413                 unpin_user_pages(pages, pret);
8414                 goto done;
8415         }
8416
8417         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8418         size = iov->iov_len;
8419         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8420                 size_t vec_len;
8421
8422                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8423                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8424                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8425                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8426                 off = 0;
8427                 size -= vec_len;
8428         }
8429         /* store original address for later verification */
8430         imu->ubuf = ubuf;
8431         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8432         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8433         *pimu = imu;
8434         ret = 0;
8435 done:
8436         if (ret)
8437                 kvfree(imu);
8438         kvfree(pages);
8439         kvfree(vmas);
8440         return ret;
8441 }
8442
8443 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8444 {
8445         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8446         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8447 }
8448
8449 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8450 {
8451         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8452
8453         /*
8454          * Don't impose further limits on the size and buffer
8455          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8456          * submitted if they are wrong.
8457          */
8458         if (!iov->iov_base)
8459                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8460         if (!iov->iov_len)
8461                 return -EFAULT;
8462
8463         /* arbitrary limit, but we need something */
8464         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8465                 return -EFAULT;
8466
8467         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8468                 return -EOVERFLOW;
8469
8470         return 0;
8471 }
8472
8473 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8474                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8475 {
8476         struct page *last_hpage = NULL;
8477         struct io_rsrc_data *data;
8478         int i, ret;
8479         struct iovec iov;
8480
8481         if (ctx->user_bufs)
8482                 return -EBUSY;
8483         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8484                 return -EINVAL;
8485         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8486         if (ret)
8487                 return ret;
8488         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8489         if (ret)
8490                 return ret;
8491         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8492         if (ret) {
8493                 io_rsrc_data_free(data);
8494                 return ret;
8495         }
8496
8497         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8498                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8499                 if (ret)
8500                         break;
8501                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8502                 if (ret)
8503                         break;
8504                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8505                         ret = -EINVAL;
8506                         break;
8507                 }
8508
8509                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8510                                              &last_hpage);
8511                 if (ret)
8512                         break;
8513         }
8514
8515         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8516
8517         ctx->buf_data = data;
8518         if (ret)
8519                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8520         else
8521                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8522         return ret;
8523 }
8524
8525 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8526                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8527                                    unsigned int nr_args)
8528 {
8529         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8530         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8531         struct page *last_hpage = NULL;
8532         bool needs_switch = false;
8533         __u32 done;
8534         int i, err;
8535
8536         if (!ctx->buf_data)
8537                 return -ENXIO;
8538         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8539                 return -EINVAL;
8540
8541         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8542                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8543                 int offset = up->offset + done;
8544                 u64 tag = 0;
8545
8546                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8547                 if (err)
8548                         break;
8549                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8550                         err = -EFAULT;
8551                         break;
8552                 }
8553                 err = io_buffer_validate(&iov);
8554                 if (err)
8555                         break;
8556                 if (!iov.iov_base && tag) {
8557                         err = -EINVAL;
8558                         break;
8559                 }
8560                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8561                 if (err)
8562                         break;
8563
8564                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8565                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8566                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8567                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8568                         if (unlikely(err)) {
8569                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8570                                 break;
8571                         }
8572                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8573                         needs_switch = true;
8574                 }
8575
8576                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8577                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
8578         }
8579
8580         if (needs_switch)
8581                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8582         return done ? done : err;
8583 }
8584
8585 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8586 {
8587         __s32 __user *fds = arg;
8588         int fd;
8589
8590         if (ctx->cq_ev_fd)
8591                 return -EBUSY;
8592
8593         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8594                 return -EFAULT;
8595
8596         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8597         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8598                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8599
8600                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8601                 return ret;
8602         }
8603
8604         return 0;
8605 }
8606
8607 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8608 {
8609         if (ctx->cq_ev_fd) {
8610                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8611                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8612                 return 0;
8613         }
8614
8615         return -ENXIO;
8616 }
8617
8618 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8619 {
8620         struct io_buffer *buf;
8621         unsigned long index;
8622
8623         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8624                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8625 }
8626
8627 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8628 {
8629         struct io_kiocb *req, *nxt;
8630
8631         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8632                 if (tsk && req->task != tsk)
8633                         continue;
8634                 list_del(&req->compl.list);
8635                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8636         }
8637 }
8638
8639 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8640 {
8641         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8642         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8643
8644         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8645
8646         if (submit_state->free_reqs) {
8647                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8648                                      submit_state->reqs);
8649                 submit_state->free_reqs = 0;
8650         }
8651
8652         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8653         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8654         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8655 }
8656
8657 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8658 {
8659         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
8660                 wait_for_completion(&data->done);
8661 }
8662
8663 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8664 {
8665         io_sq_thread_finish(ctx);
8666
8667         if (ctx->mm_account) {
8668                 mmdrop(ctx->mm_account);
8669                 ctx->mm_account = NULL;
8670         }
8671
8672         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
8673         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
8674         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
8675
8676         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8677         if (ctx->buf_data)
8678                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8679         if (ctx->file_data)
8680                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8681         if (ctx->rings)
8682                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8683         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8684         io_eventfd_unregister(ctx);
8685         io_destroy_buffers(ctx);
8686         if (ctx->sq_creds)
8687                 put_cred(ctx->sq_creds);
8688
8689         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8690         if (ctx->rsrc_node)
8691                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8692         if (ctx->rsrc_backup_node)
8693                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8694         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8695
8696         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8697         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8698
8699 #if defined(CONFIG_UNIX)
8700         if (ctx->ring_sock) {
8701                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8702                 sock_release(ctx->ring_sock);
8703         }
8704 #endif
8705
8706         io_mem_free(ctx->rings);
8707         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8708
8709         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8710         free_uid(ctx->user);
8711         io_req_caches_free(ctx);
8712         if (ctx->hash_map)
8713                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8714         kfree(ctx->cancel_hash);
8715         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8716         kfree(ctx);
8717 }
8718
8719 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8720 {
8721         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8722         __poll_t mask = 0;
8723
8724         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
8725         /*
8726          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8727          * io_commit_cqring
8728          */
8729         smp_rmb();
8730         if (!io_sqring_full(ctx))
8731                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8732
8733         /*
8734          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8735          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8736          *      CPU0                    CPU1
8737          *      ----                    ----
8738          * lock(&ctx->uring_lock);
8739          *                              lock(&ep->mtx);
8740          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8741          * lock(&ep->mtx);
8742          *
8743          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8744          * pushs them to do the flush.
8745          */
8746         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
8747                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8748
8749         return mask;
8750 }
8751
8752 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8753 {
8754         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8755
8756         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8757 }
8758
8759 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8760 {
8761         const struct cred *creds;
8762
8763         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8764         if (creds) {
8765                 put_cred(creds);
8766                 return 0;
8767         }
8768
8769         return -EINVAL;
8770 }
8771
8772 struct io_tctx_exit {
8773         struct callback_head            task_work;
8774         struct completion               completion;
8775         struct io_ring_ctx              *ctx;
8776 };
8777
8778 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8779 {
8780         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8781         struct io_tctx_exit *work;
8782
8783         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8784         /*
8785          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8786          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8787          */
8788         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8789                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
8790         complete(&work->completion);
8791 }
8792
8793 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8794 {
8795         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8796
8797         return req->ctx == data;
8798 }
8799
8800 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8801 {
8802         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8803         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8804         struct io_tctx_exit exit;
8805         struct io_tctx_node *node;
8806         int ret;
8807
8808         /*
8809          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8810          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8811          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8812          * as nobody else will be looking for them.
8813          */
8814         do {
8815                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
8816                 if (ctx->sq_data) {
8817                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8818                         struct task_struct *tsk;
8819
8820                         io_sq_thread_park(sqd);
8821                         tsk = sqd->thread;
8822                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8823                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8824                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8825                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8826                 }
8827
8828                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8829         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8830
8831         init_completion(&exit.completion);
8832         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8833         exit.ctx = ctx;
8834         /*
8835          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8836          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8837          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
8838          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8839          */
8840         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8841         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8842                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8843
8844                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8845                                         ctx_node);
8846                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8847                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8848                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8849                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8850                         continue;
8851                 wake_up_process(node->task);
8852
8853                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8854                 wait_for_completion(&exit.completion);
8855                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8856         }
8857         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8858         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8859         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8860
8861         io_ring_ctx_free(ctx);
8862 }
8863
8864 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8865 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8866                              bool cancel_all)
8867 {
8868         struct io_kiocb *req, *tmp;
8869         int canceled = 0;
8870
8871         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8872         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8873                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
8874                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8875                         canceled++;
8876                 }
8877         }
8878         if (canceled != 0)
8879                 io_commit_cqring(ctx);
8880         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8881         if (canceled != 0)
8882                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8883         return canceled != 0;
8884 }
8885
8886 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8887 {
8888         unsigned long index;
8889         struct creds *creds;
8890
8891         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8892         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8893         if (ctx->rings)
8894                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8895         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8896                 io_unregister_personality(ctx, index);
8897         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8898
8899         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
8900         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
8901
8902         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8903         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8904
8905         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8906         /*
8907          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8908          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8909          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8910          * over using system_wq.
8911          */
8912         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8913 }
8914
8915 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8916 {
8917         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8918
8919         file->private_data = NULL;
8920         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8921         return 0;
8922 }
8923
8924 struct io_task_cancel {
8925         struct task_struct *task;
8926         bool all;
8927 };
8928
8929 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8930 {
8931         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8932         struct io_task_cancel *cancel = data;
8933         bool ret;
8934
8935         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8936                 unsigned long flags;
8937                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8938
8939                 /* protect against races with linked timeouts */
8940                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8941                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8942                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8943         } else {
8944                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8945         }
8946         return ret;
8947 }
8948
8949 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8950                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
8951 {
8952         struct io_defer_entry *de;
8953         LIST_HEAD(list);
8954
8955         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8956         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8957                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
8958                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8959                         break;
8960                 }
8961         }
8962         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8963         if (list_empty(&list))
8964                 return false;
8965
8966         while (!list_empty(&list)) {
8967                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8968                 list_del_init(&de->list);
8969                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8970                 kfree(de);
8971         }
8972         return true;
8973 }
8974
8975 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8976 {
8977         struct io_tctx_node *node;
8978         enum io_wq_cancel cret;
8979         bool ret = false;
8980
8981         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8982         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8983                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8984
8985                 /*
8986                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8987                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8988                  */
8989                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8990                         continue;
8991                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8992                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8993         }
8994         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8995
8996         return ret;
8997 }
8998
8999 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9000                                          struct task_struct *task,
9001                                          bool cancel_all)
9002 {
9003         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9004         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9005
9006         while (1) {
9007                 enum io_wq_cancel cret;
9008                 bool ret = false;
9009
9010                 if (!task) {
9011                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9012                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9013                         /*
9014                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9015                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9016                          */
9017                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9018                                                &cancel, true);
9019                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9020                 }
9021
9022                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9023                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9024                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9025                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9026                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9027                                 ret = true;
9028                         }
9029                 }
9030
9031                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9032                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9033                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9034                 if (task)
9035                         ret |= io_run_task_work();
9036                 if (!ret)
9037                         break;
9038                 cond_resched();
9039         }
9040 }
9041
9042 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9043 {
9044         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9045         struct io_tctx_node *node;
9046         int ret;
9047
9048         if (unlikely(!tctx)) {
9049                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9050                 if (unlikely(ret))
9051                         return ret;
9052                 tctx = current->io_uring;
9053         }
9054         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9055                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9056                 if (!node)
9057                         return -ENOMEM;
9058                 node->ctx = ctx;
9059                 node->task = current;
9060
9061                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9062                                         node, GFP_KERNEL));
9063                 if (ret) {
9064                         kfree(node);
9065                         return ret;
9066                 }
9067
9068                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9069                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9070                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9071         }
9072         tctx->last = ctx;
9073         return 0;
9074 }
9075
9076 /*
9077  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9078  */
9079 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9080 {
9081         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9082
9083         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9084                 return 0;
9085         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9086 }
9087
9088 /*
9089  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9090  */
9091 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9092 {
9093         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9094         struct io_tctx_node *node;
9095
9096         if (!tctx)
9097                 return;
9098         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9099         if (!node)
9100                 return;
9101
9102         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9103         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9104
9105         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9106         list_del(&node->ctx_node);
9107         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9108
9109         if (tctx->last == node->ctx)
9110                 tctx->last = NULL;
9111         kfree(node);
9112 }
9113
9114 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9115 {
9116         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9117         struct io_tctx_node *node;
9118         unsigned long index;
9119
9120         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9121                 io_uring_del_tctx_node(index);
9122         if (wq) {
9123                 /*
9124                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9125                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9126                  */
9127                 tctx->io_wq = NULL;
9128                 io_wq_put_and_exit(wq);
9129         }
9130 }
9131
9132 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9133 {
9134         if (tracked)
9135                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9136         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9137 }
9138
9139 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9140 {
9141         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9142         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9143
9144         tctx->cached_refs = 0;
9145         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9146         put_task_struct_many(task, refs);
9147 }
9148
9149 /*
9150  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9151  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9152  */
9153 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9154 {
9155         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9156         struct io_ring_ctx *ctx;
9157         s64 inflight;
9158         DEFINE_WAIT(wait);
9159
9160         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9161
9162         if (!current->io_uring)
9163                 return;
9164         if (tctx->io_wq)
9165                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9166
9167         io_uring_drop_tctx_refs(current);
9168         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9169         do {
9170                 /* read completions before cancelations */
9171                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9172                 if (!inflight)
9173                         break;
9174
9175                 if (!sqd) {
9176                         struct io_tctx_node *node;
9177                         unsigned long index;
9178
9179                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9180                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9181                                 if (node->ctx->sq_data)
9182                                         continue;
9183                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9184                                                              cancel_all);
9185                         }
9186                 } else {
9187                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9188                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9189                                                              cancel_all);
9190                 }
9191
9192                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9193                 /*
9194                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9195                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9196                  * prepare_to_wait().
9197                  */
9198                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9199                         schedule();
9200                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9201         } while (1);
9202         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9203
9204         io_uring_clean_tctx(tctx);
9205         if (cancel_all) {
9206                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9207                 __io_uring_free(current);
9208         }
9209 }
9210
9211 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9212 {
9213         io_uring_cancel_generic(!files, NULL);
9214 }
9215
9216 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9217                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9218 {
9219         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9220         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9221         struct page *page;
9222         void *ptr;
9223
9224         switch (offset) {
9225         case IORING_OFF_SQ_RING:
9226         case IORING_OFF_CQ_RING:
9227                 ptr = ctx->rings;
9228                 break;
9229         case IORING_OFF_SQES:
9230                 ptr = ctx->sq_sqes;
9231                 break;
9232         default:
9233                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9234         }
9235
9236         page = virt_to_head_page(ptr);
9237         if (sz > page_size(page))
9238                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9239
9240         return ptr;
9241 }
9242
9243 #ifdef CONFIG_MMU
9244
9245 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9246 {
9247         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9248         unsigned long pfn;
9249         void *ptr;
9250
9251         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9252         if (IS_ERR(ptr))
9253                 return PTR_ERR(ptr);
9254
9255         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9256         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9257 }
9258
9259 #else /* !CONFIG_MMU */
9260
9261 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9262 {
9263         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9264 }
9265
9266 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9267 {
9268         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9269 }
9270
9271 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9272         unsigned long addr, unsigned long len,
9273         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9274 {
9275         void *ptr;
9276
9277         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9278         if (IS_ERR(ptr))
9279                 return PTR_ERR(ptr);
9280
9281         return (unsigned long) ptr;
9282 }
9283
9284 #endif /* !CONFIG_MMU */
9285
9286 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9287 {
9288         DEFINE_WAIT(wait);
9289
9290         do {
9291                 if (!io_sqring_full(ctx))
9292                         break;
9293                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9294
9295                 if (!io_sqring_full(ctx))
9296                         break;
9297                 schedule();
9298         } while (!signal_pending(current));
9299
9300         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9301         return 0;
9302 }
9303
9304 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9305                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9306                           const sigset_t __user **sig)
9307 {
9308         struct io_uring_getevents_arg arg;
9309
9310         /*
9311          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9312          * is just a pointer to the sigset_t.
9313          */
9314         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9315                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9316                 *ts = NULL;
9317                 return 0;
9318         }
9319
9320         /*
9321          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9322          * timespec and sigset_t pointers if good.
9323          */
9324         if (*argsz != sizeof(arg))
9325                 return -EINVAL;
9326         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9327                 return -EFAULT;
9328         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9329         *argsz = arg.sigmask_sz;
9330         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9331         return 0;
9332 }
9333
9334 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9335                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9336                 size_t, argsz)
9337 {
9338         struct io_ring_ctx *ctx;
9339         int submitted = 0;
9340         struct fd f;
9341         long ret;
9342
9343         io_run_task_work();
9344
9345         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9346                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9347                 return -EINVAL;
9348
9349         f = fdget(fd);
9350         if (unlikely(!f.file))
9351                 return -EBADF;
9352
9353         ret = -EOPNOTSUPP;
9354         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9355                 goto out_fput;
9356
9357         ret = -ENXIO;
9358         ctx = f.file->private_data;
9359         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9360                 goto out_fput;
9361
9362         ret = -EBADFD;
9363         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9364                 goto out;
9365
9366         /*
9367          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9368          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9369          * we were asked to.
9370          */
9371         ret = 0;
9372         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9373                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9374
9375                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9376                         ret = -EOWNERDEAD;
9377                         goto out;
9378                 }
9379                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9380                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9381                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9382                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9383                         if (ret)
9384                                 goto out;
9385                 }
9386                 submitted = to_submit;
9387         } else if (to_submit) {
9388                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9389                 if (unlikely(ret))
9390                         goto out;
9391                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9392                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9393                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9394
9395                 if (submitted != to_submit)
9396                         goto out;
9397         }
9398         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9399                 const sigset_t __user *sig;
9400                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9401
9402                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9403                 if (unlikely(ret))
9404                         goto out;
9405
9406                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9407
9408                 /*
9409                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9410                  * space applications don't need to do io completion events
9411                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9412                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9413                  */
9414                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9415                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9416                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9417                 } else {
9418                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9419                 }
9420         }
9421
9422 out:
9423         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9424 out_fput:
9425         fdput(f);
9426         return submitted ? submitted : ret;
9427 }
9428
9429 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9430 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9431                 const struct cred *cred)
9432 {
9433         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9434         struct group_info *gi;
9435         kernel_cap_t cap;
9436         unsigned __capi;
9437         int g;
9438
9439         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9440         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9441         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9442         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9443         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9444         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9445         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9446         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9447         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9448         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9449         gi = cred->group_info;
9450         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9451                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9452                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9453         }
9454         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9455         cap = cred->cap_effective;
9456         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9457                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9458         seq_putc(m, '\n');
9459         return 0;
9460 }
9461
9462 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9463 {
9464         struct io_sq_data *sq = NULL;
9465         bool has_lock;
9466         int i;
9467
9468         /*
9469          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9470          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9471          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9472          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9473          */
9474         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9475
9476         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9477                 sq = ctx->sq_data;
9478                 if (!sq->thread)
9479                         sq = NULL;
9480         }
9481
9482         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9483         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9484         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9485         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9486                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9487
9488                 if (f)
9489                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9490                 else
9491                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9492         }
9493         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9494         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9495                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9496                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9497
9498                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9499         }
9500         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9501                 unsigned long index;
9502                 const struct cred *cred;
9503
9504                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9505                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9506                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9507         }
9508         seq_printf(m, "PollList:\n");
9509         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9510         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9511                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9512                 struct io_kiocb *req;
9513
9514                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9515                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9516                                         req->task->task_works != NULL);
9517         }
9518         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9519         if (has_lock)
9520                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9521 }
9522
9523 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9524 {
9525         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9526
9527         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9528                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9529                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9530         }
9531 }
9532 #endif
9533
9534 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9535         .release        = io_uring_release,
9536         .mmap           = io_uring_mmap,
9537 #ifndef CONFIG_MMU
9538         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9539         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9540 #endif
9541         .poll           = io_uring_poll,
9542         .fasync         = io_uring_fasync,
9543 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9544         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9545 #endif
9546 };
9547
9548 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9549                                   struct io_uring_params *p)
9550 {
9551         struct io_rings *rings;
9552         size_t size, sq_array_offset;
9553
9554         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9555         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9556         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9557
9558         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9559         if (size == SIZE_MAX)
9560                 return -EOVERFLOW;
9561
9562         rings = io_mem_alloc(size);
9563         if (!rings)
9564                 return -ENOMEM;
9565
9566         ctx->rings = rings;
9567         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9568         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9569         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9570         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9571         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9572
9573         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9574         if (size == SIZE_MAX) {
9575                 io_mem_free(ctx->rings);
9576                 ctx->rings = NULL;
9577                 return -EOVERFLOW;
9578         }
9579
9580         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9581         if (!ctx->sq_sqes) {
9582                 io_mem_free(ctx->rings);
9583                 ctx->rings = NULL;
9584                 return -ENOMEM;
9585         }
9586
9587         return 0;
9588 }
9589
9590 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9591 {
9592         int ret, fd;
9593
9594         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9595         if (fd < 0)
9596                 return fd;
9597
9598         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9599         if (ret) {
9600                 put_unused_fd(fd);
9601                 return ret;
9602         }
9603         fd_install(fd, file);
9604         return fd;
9605 }
9606
9607 /*
9608  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9609  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9610  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9611  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9612  */
9613 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9614 {
9615         struct file *file;
9616 #if defined(CONFIG_UNIX)
9617         int ret;
9618
9619         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9620                                 &ctx->ring_sock);
9621         if (ret)
9622                 return ERR_PTR(ret);
9623 #endif
9624
9625         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9626                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9627 #if defined(CONFIG_UNIX)
9628         if (IS_ERR(file)) {
9629                 sock_release(ctx->ring_sock);
9630                 ctx->ring_sock = NULL;
9631         } else {
9632                 ctx->ring_sock->file = file;
9633         }
9634 #endif
9635         return file;
9636 }
9637
9638 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9639                            struct io_uring_params __user *params)
9640 {
9641         struct io_ring_ctx *ctx;
9642         struct file *file;
9643         int ret;
9644
9645         if (!entries)
9646                 return -EINVAL;
9647         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9648                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9649                         return -EINVAL;
9650                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9651         }
9652
9653         /*
9654          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9655          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9656          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9657          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9658          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9659          * of CQ ring entries manually.
9660          */
9661         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9662         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9663                 /*
9664                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9665                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9666                  * any cq vs sq ring sizing.
9667                  */
9668                 if (!p->cq_entries)
9669                         return -EINVAL;
9670                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9671                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9672                                 return -EINVAL;
9673                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9674                 }
9675                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9676                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9677                         return -EINVAL;
9678         } else {
9679                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9680         }
9681
9682         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9683         if (!ctx)
9684                 return -ENOMEM;
9685         ctx->compat = in_compat_syscall();
9686         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9687                 ctx->user = get_uid(current_user());
9688
9689         /*
9690          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9691          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9692          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9693          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9694          */
9695         mmgrab(current->mm);
9696         ctx->mm_account = current->mm;
9697
9698         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9699         if (ret)
9700                 goto err;
9701
9702         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9703         if (ret)
9704                 goto err;
9705         /* always set a rsrc node */
9706         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9707         if (ret)
9708                 goto err;
9709         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9710
9711         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9712         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9713         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9714         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9715         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9716         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9717         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9718         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9719
9720         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9721         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9722         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9723         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9724         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9725         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9726         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9727         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9728
9729         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9730                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9731                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9732                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9733                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9734                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9735
9736         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9737                 ret = -EFAULT;
9738                 goto err;
9739         }
9740
9741         file = io_uring_get_file(ctx);
9742         if (IS_ERR(file)) {
9743                 ret = PTR_ERR(file);
9744                 goto err;
9745         }
9746
9747         /*
9748          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9749          * having closed it before we finish setup
9750          */
9751         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9752         if (ret < 0) {
9753                 /* fput will clean it up */
9754                 fput(file);
9755                 return ret;
9756         }
9757
9758         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9759         return ret;
9760 err:
9761         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9762         return ret;
9763 }
9764
9765 /*
9766  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9767  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9768  * params structure passed in.
9769  */
9770 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9771 {
9772         struct io_uring_params p;
9773         int i;
9774
9775         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9776                 return -EFAULT;
9777         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9778                 if (p.resv[i])
9779                         return -EINVAL;
9780         }
9781
9782         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9783                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9784                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9785                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9786                 return -EINVAL;
9787
9788         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9789 }
9790
9791 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9792                 struct io_uring_params __user *, params)
9793 {
9794         return io_uring_setup(entries, params);
9795 }
9796
9797 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9798 {
9799         struct io_uring_probe *p;
9800         size_t size;
9801         int i, ret;
9802
9803         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9804         if (size == SIZE_MAX)
9805                 return -EOVERFLOW;
9806         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9807         if (!p)
9808                 return -ENOMEM;
9809
9810         ret = -EFAULT;
9811         if (copy_from_user(p, arg, size))
9812                 goto out;
9813         ret = -EINVAL;
9814         if (memchr_inv(p, 0, size))
9815                 goto out;
9816
9817         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9818         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9819                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9820
9821         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9822                 p->ops[i].op = i;
9823                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9824                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9825         }
9826         p->ops_len = i;
9827
9828         ret = 0;
9829         if (copy_to_user(arg, p, size))
9830                 ret = -EFAULT;
9831 out:
9832         kfree(p);
9833         return ret;
9834 }
9835
9836 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9837 {
9838         const struct cred *creds;
9839         u32 id;
9840         int ret;
9841
9842         creds = get_current_cred();
9843
9844         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9845                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9846         if (ret < 0) {
9847                 put_cred(creds);
9848                 return ret;
9849         }
9850         return id;
9851 }
9852
9853 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9854                                     unsigned int nr_args)
9855 {
9856         struct io_uring_restriction *res;
9857         size_t size;
9858         int i, ret;
9859
9860         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9861         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9862                 return -EBADFD;
9863
9864         /* We allow only a single restrictions registration */
9865         if (ctx->restrictions.registered)
9866                 return -EBUSY;
9867
9868         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9869                 return -EINVAL;
9870
9871         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9872         if (size == SIZE_MAX)
9873                 return -EOVERFLOW;
9874
9875         res = memdup_user(arg, size);
9876         if (IS_ERR(res))
9877                 return PTR_ERR(res);
9878
9879         ret = 0;
9880
9881         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9882                 switch (res[i].opcode) {
9883                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9884                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9885                                 ret = -EINVAL;
9886                                 goto out;
9887                         }
9888
9889                         __set_bit(res[i].register_op,
9890                                   ctx->restrictions.register_op);
9891                         break;
9892                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9893                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9894                                 ret = -EINVAL;
9895                                 goto out;
9896                         }
9897
9898                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9899                         break;
9900                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9901                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9902                         break;
9903                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9904                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9905                         break;
9906                 default:
9907                         ret = -EINVAL;
9908                         goto out;
9909                 }
9910         }
9911
9912 out:
9913         /* Reset all restrictions if an error happened */
9914         if (ret != 0)
9915                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9916         else
9917                 ctx->restrictions.registered = true;
9918
9919         kfree(res);
9920         return ret;
9921 }
9922
9923 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9924 {
9925         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9926                 return -EBADFD;
9927
9928         if (ctx->restrictions.registered)
9929                 ctx->restricted = 1;
9930
9931         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9932         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9933                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9934         return 0;
9935 }
9936
9937 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9938                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9939                                      unsigned nr_args)
9940 {
9941         __u32 tmp;
9942         int err;
9943
9944         if (up->resv)
9945                 return -EINVAL;
9946         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9947                 return -EOVERFLOW;
9948         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9949         if (err)
9950                 return err;
9951
9952         switch (type) {
9953         case IORING_RSRC_FILE:
9954                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9955         case IORING_RSRC_BUFFER:
9956                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9957         }
9958         return -EINVAL;
9959 }
9960
9961 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9962                                     unsigned nr_args)
9963 {
9964         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9965
9966         if (!nr_args)
9967                 return -EINVAL;
9968         memset(&up, 0, sizeof(up));
9969         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9970                 return -EFAULT;
9971         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9972 }
9973
9974 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9975                                    unsigned size, unsigned type)
9976 {
9977         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9978
9979         if (size != sizeof(up))
9980                 return -EINVAL;
9981         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9982                 return -EFAULT;
9983         if (!up.nr || up.resv)
9984                 return -EINVAL;
9985         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
9986 }
9987
9988 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9989                             unsigned int size, unsigned int type)
9990 {
9991         struct io_uring_rsrc_register rr;
9992
9993         /* keep it extendible */
9994         if (size != sizeof(rr))
9995                 return -EINVAL;
9996
9997         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
9998         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
9999                 return -EFAULT;
10000         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10001                 return -EINVAL;
10002
10003         switch (type) {
10004         case IORING_RSRC_FILE:
10005                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10006                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10007         case IORING_RSRC_BUFFER:
10008                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10009                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10010         }
10011         return -EINVAL;
10012 }
10013
10014 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10015                                 unsigned len)
10016 {
10017         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10018         cpumask_var_t new_mask;
10019         int ret;
10020
10021         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10022                 return -EINVAL;
10023
10024         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10025                 return -ENOMEM;
10026
10027         cpumask_clear(new_mask);
10028         if (len > cpumask_size())
10029                 len = cpumask_size();
10030
10031         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10032                 free_cpumask_var(new_mask);
10033                 return -EFAULT;
10034         }
10035
10036         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10037         free_cpumask_var(new_mask);
10038         return ret;
10039 }
10040
10041 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10042 {
10043         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10044
10045         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10046                 return -EINVAL;
10047
10048         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10049 }
10050
10051 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10052 {
10053         switch (op) {
10054         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10055         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10056         case IORING_REGISTER_FILES:
10057         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10058         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10059         case IORING_REGISTER_PROBE:
10060         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10061         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10062         case IORING_REGISTER_FILES2:
10063         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10064         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10065         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10066         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10067         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10068                 return false;
10069         default:
10070                 return true;
10071         }
10072 }
10073
10074 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10075                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10076         __releases(ctx->uring_lock)
10077         __acquires(ctx->uring_lock)
10078 {
10079         int ret;
10080
10081         /*
10082          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10083          * someone else killed the ctx or is already going through
10084          * io_uring_register().
10085          */
10086         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10087                 return -ENXIO;
10088
10089         if (ctx->restricted) {
10090                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10091                         return -EINVAL;
10092                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10093                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10094                         return -EACCES;
10095         }
10096
10097         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10098                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10099
10100                 /*
10101                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10102                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10103                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10104                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10105                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10106                  * after we've killed the percpu ref.
10107                  */
10108                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10109                 do {
10110                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10111                         if (!ret)
10112                                 break;
10113                         ret = io_run_task_work_sig();
10114                         if (ret < 0)
10115                                 break;
10116                 } while (1);
10117                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10118
10119                 if (ret) {
10120                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10121                         return ret;
10122                 }
10123         }
10124
10125         switch (opcode) {
10126         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10127                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10128                 break;
10129         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10130                 ret = -EINVAL;
10131                 if (arg || nr_args)
10132                         break;
10133                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10134                 break;
10135         case IORING_REGISTER_FILES:
10136                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10137                 break;
10138         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10139                 ret = -EINVAL;
10140                 if (arg || nr_args)
10141                         break;
10142                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10143                 break;
10144         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10145                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10146                 break;
10147         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10148         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10149                 ret = -EINVAL;
10150                 if (nr_args != 1)
10151                         break;
10152                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10153                 if (ret)
10154                         break;
10155                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10156                         ctx->eventfd_async = 1;
10157                 else
10158                         ctx->eventfd_async = 0;
10159                 break;
10160         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10161                 ret = -EINVAL;
10162                 if (arg || nr_args)
10163                         break;
10164                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10165                 break;
10166         case IORING_REGISTER_PROBE:
10167                 ret = -EINVAL;
10168                 if (!arg || nr_args > 256)
10169                         break;
10170                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10171                 break;
10172         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10173                 ret = -EINVAL;
10174                 if (arg || nr_args)
10175                         break;
10176                 ret = io_register_personality(ctx);
10177                 break;
10178         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10179                 ret = -EINVAL;
10180                 if (arg)
10181                         break;
10182                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10183                 break;
10184         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10185                 ret = -EINVAL;
10186                 if (arg || nr_args)
10187                         break;
10188                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10189                 break;
10190         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10191                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10192                 break;
10193         case IORING_REGISTER_FILES2:
10194                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10195                 break;
10196         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10197                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10198                                               IORING_RSRC_FILE);
10199                 break;
10200         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10201                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10202                 break;
10203         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10204                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10205                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10206                 break;
10207         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10208                 ret = -EINVAL;
10209                 if (!arg || !nr_args)
10210                         break;
10211                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10212                 break;
10213         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10214                 ret = -EINVAL;
10215                 if (arg || nr_args)
10216                         break;
10217                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10218                 break;
10219         default:
10220                 ret = -EINVAL;
10221                 break;
10222         }
10223
10224         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10225                 /* bring the ctx back to life */
10226                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10227                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10228         }
10229         return ret;
10230 }
10231
10232 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10233                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10234 {
10235         struct io_ring_ctx *ctx;
10236         long ret = -EBADF;
10237         struct fd f;
10238
10239         f = fdget(fd);
10240         if (!f.file)
10241                 return -EBADF;
10242
10243         ret = -EOPNOTSUPP;
10244         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10245                 goto out_fput;
10246
10247         ctx = f.file->private_data;
10248
10249         io_run_task_work();
10250
10251         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10252         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10253         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10254         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10255                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10256 out_fput:
10257         fdput(f);
10258         return ret;
10259 }
10260
10261 static int __init io_uring_init(void)
10262 {
10263 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10264         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10265         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10266 } while (0)
10267
10268 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10269         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10270         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10271         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10272         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10273         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10274         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10275         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10276         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10277         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10278         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10279         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10280         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10281         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10282         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10283         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10284         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10285         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10286         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10287         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10288         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10289         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10290         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10291         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10292         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10293         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10294         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10295         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10296         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10297         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
10298         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10299         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10300
10301         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10302                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10303         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10304                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10305         /* should fit into one byte */
10306         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10307
10308         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10309         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10310
10311         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10312                                 SLAB_ACCOUNT);
10313         return 0;
10314 };
10315 __initcall(io_uring_init);