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 #include <linux/audit.h>
  83 #include <linux/security.h>
  84
  85 #define CREATE_TRACE_POINTS
  86 #include <trace/events/io_uring.h>
  87
  88 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  89
  90 #include "internal.h"
  91 #include "io-wq.h"
  92
  93 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  94 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  95 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
  96
  97 /* only define max */
  98 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (1U << 15)
  99 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 100                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 101
 102 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT (PAGE_SHIFT - 3)
 103 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 104 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 105
 106 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 107
 108 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
 109                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
 110
 111 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS|IOSQE_BUFFER_SELECT|IOSQE_IO_DRAIN)
 112
 113 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
 114                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
 115                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
 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_COMPLETE_DEFER       = 1,
 204         IO_URING_F_UNLOCKED             = 2,
 205         /* int's last bit, sign checks are usually faster than a bit test */
 206         IO_URING_F_NONBLOCK             = INT_MIN,
 207 };
 208
 209 struct io_mapped_ubuf {
 210         u64             ubuf;
 211         u64             ubuf_end;
 212         unsigned int    nr_bvecs;
 213         unsigned long   acct_pages;
 214         struct bio_vec  bvec[];
 215 };
 216
 217 struct io_ring_ctx;
 218
 219 struct io_overflow_cqe {
 220         struct io_uring_cqe cqe;
 221         struct list_head list;
 222 };
 223
 224 struct io_fixed_file {
 225         /* file * with additional FFS_* flags */
 226         unsigned long file_ptr;
 227 };
 228
 229 struct io_rsrc_put {
 230         struct list_head list;
 231         u64 tag;
 232         union {
 233                 void *rsrc;
 234                 struct file *file;
 235                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 236         };
 237 };
 238
 239 struct io_file_table {
 240         struct io_fixed_file *files;
 241 };
 242
 243 struct io_rsrc_node {
 244         struct percpu_ref               refs;
 245         struct list_head                node;
 246         struct list_head                rsrc_list;
 247         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 248         struct llist_node               llist;
 249         bool                            done;
 250 };
 251
 252 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 253
 254 struct io_rsrc_data {
 255         struct io_ring_ctx              *ctx;
 256
 257         u64                             **tags;
 258         unsigned int                    nr;
 259         rsrc_put_fn                     *do_put;
 260         atomic_t                        refs;
 261         struct completion               done;
 262         bool                            quiesce;
 263 };
 264
 265 struct io_buffer {
 266         struct list_head list;
 267         __u64 addr;
 268         __u32 len;
 269         __u16 bid;
 270 };
 271
 272 struct io_restriction {
 273         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 274         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 275         u8 sqe_flags_allowed;
 276         u8 sqe_flags_required;
 277         bool registered;
 278 };
 279
 280 enum {
 281         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 282         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 283 };
 284
 285 struct io_sq_data {
 286         refcount_t              refs;
 287         atomic_t                park_pending;
 288         struct mutex            lock;
 289
 290         /* ctx's that are using this sqd */
 291         struct list_head        ctx_list;
 292
 293         struct task_struct      *thread;
 294         struct wait_queue_head  wait;
 295
 296         unsigned                sq_thread_idle;
 297         int                     sq_cpu;
 298         pid_t                   task_pid;
 299         pid_t                   task_tgid;
 300
 301         unsigned long           state;
 302         struct completion       exited;
 303 };
 304
 305 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 306 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 307 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 308
 309 struct io_submit_link {
 310         struct io_kiocb         *head;
 311         struct io_kiocb         *last;
 312 };
 313
 314 struct io_submit_state {
 315         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 316         struct io_wq_work_node  free_list;
 317         /* batch completion logic */
 318         struct io_wq_work_list  compl_reqs;
 319         struct io_submit_link   link;
 320
 321         bool                    plug_started;
 322         bool                    need_plug;
 323         unsigned short          submit_nr;
 324         struct blk_plug         plug;
 325 };
 326
 327 struct io_ring_ctx {
 328         /* const or read-mostly hot data */
 329         struct {
 330                 struct percpu_ref       refs;
 331
 332                 struct io_rings         *rings;
 333                 unsigned int            flags;
 334                 unsigned int            compat: 1;
 335                 unsigned int            drain_next: 1;
 336                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 337                 unsigned int            restricted: 1;
 338                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
 339                 unsigned int            drain_active: 1;
 340         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 341
 342         /* submission data */
 343         struct {
 344                 struct mutex            uring_lock;
 345
 346                 /*
 347                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 348                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 349                  *
 350                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 351                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 352                  * the queue when needed.
 353                  *
 354                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 355                  * array.
 356                  */
 357                 u32                     *sq_array;
 358                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 359                 unsigned                cached_sq_head;
 360                 unsigned                sq_entries;
 361                 struct list_head        defer_list;
 362
 363                 /*
 364                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
 365                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
 366                  */
 367                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 368                 int                     rsrc_cached_refs;
 369                 struct io_file_table    file_table;
 370                 unsigned                nr_user_files;
 371                 unsigned                nr_user_bufs;
 372                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 373
 374                 struct io_submit_state  submit_state;
 375                 struct list_head        timeout_list;
 376                 struct list_head        ltimeout_list;
 377                 struct list_head        cq_overflow_list;
 378                 struct xarray           io_buffers;
 379                 struct xarray           personalities;
 380                 u32                     pers_next;
 381                 unsigned                sq_thread_idle;
 382         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 383
 384         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 385         struct io_wq_work_list  locked_free_list;
 386         unsigned int            locked_free_nr;
 387
 388         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 389         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 390
 391         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 392         struct list_head        sqd_list;
 393
 394         unsigned long           check_cq_overflow;
 395
 396         struct {
 397                 unsigned                cached_cq_tail;
 398                 unsigned                cq_entries;
 399                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 400                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 401                 unsigned                cq_extra;
 402                 atomic_t                cq_timeouts;
 403                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 404         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 405
 406         struct {
 407                 spinlock_t              completion_lock;
 408
 409                 spinlock_t              timeout_lock;
 410
 411                 /*
 412                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 413                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 414                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 415                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 416                  */
 417                 struct io_wq_work_list  iopoll_list;
 418                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 419                 unsigned                cancel_hash_bits;
 420                 bool                    poll_multi_queue;
 421         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 422
 423         struct io_restriction           restrictions;
 424
 425         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 426         struct {
 427                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 428                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 429                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 430                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 431
 432                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 433                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 434                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 435                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 436         };
 437
 438         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 439         struct {
 440                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 441                         struct socket           *ring_sock;
 442                 #endif
 443                 /* hashed buffered write serialization */
 444                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 445
 446                 /* Only used for accounting purposes */
 447                 struct user_struct              *user;
 448                 struct mm_struct                *mm_account;
 449
 450                 /* ctx exit and cancelation */
 451                 struct llist_head               fallback_llist;
 452                 struct delayed_work             fallback_work;
 453                 struct work_struct              exit_work;
 454                 struct list_head                tctx_list;
 455                 struct completion               ref_comp;
 456                 u32                             iowq_limits[2];
 457                 bool                            iowq_limits_set;
 458         };
 459 };
 460
 461 struct io_uring_task {
 462         /* submission side */
 463         int                     cached_refs;
 464         struct xarray           xa;
 465         struct wait_queue_head  wait;
 466         const struct io_ring_ctx *last;
 467         struct io_wq            *io_wq;
 468         struct percpu_counter   inflight;
 469         atomic_t                inflight_tracked;
 470         atomic_t                in_idle;
 471
 472         spinlock_t              task_lock;
 473         struct io_wq_work_list  task_list;
 474         struct callback_head    task_work;
 475         bool                    task_running;
 476 };
 477
 478 /*
 479  * First field must be the file pointer in all the
 480  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 481  */
 482 struct io_poll_iocb {
 483         struct file                     *file;
 484         struct wait_queue_head          *head;
 485         __poll_t                        events;
 486         bool                            done;
 487         bool                            canceled;
 488         struct wait_queue_entry         wait;
 489 };
 490
 491 struct io_poll_update {
 492         struct file                     *file;
 493         u64                             old_user_data;
 494         u64                             new_user_data;
 495         __poll_t                        events;
 496         bool                            update_events;
 497         bool                            update_user_data;
 498 };
 499
 500 struct io_close {
 501         struct file                     *file;
 502         int                             fd;
 503         u32                             file_slot;
 504 };
 505
 506 struct io_timeout_data {
 507         struct io_kiocb                 *req;
 508         struct hrtimer                  timer;
 509         struct timespec64               ts;
 510         enum hrtimer_mode               mode;
 511         u32                             flags;
 512 };
 513
 514 struct io_accept {
 515         struct file                     *file;
 516         struct sockaddr __user          *addr;
 517         int __user                      *addr_len;
 518         int                             flags;
 519         u32                             file_slot;
 520         unsigned long                   nofile;
 521 };
 522
 523 struct io_sync {
 524         struct file                     *file;
 525         loff_t                          len;
 526         loff_t                          off;
 527         int                             flags;
 528         int                             mode;
 529 };
 530
 531 struct io_cancel {
 532         struct file                     *file;
 533         u64                             addr;
 534 };
 535
 536 struct io_timeout {
 537         struct file                     *file;
 538         u32                             off;
 539         u32                             target_seq;
 540         struct list_head                list;
 541         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 542         struct io_kiocb                 *head;
 543         /* for linked completions */
 544         struct io_kiocb                 *prev;
 545 };
 546
 547 struct io_timeout_rem {
 548         struct file                     *file;
 549         u64                             addr;
 550
 551         /* timeout update */
 552         struct timespec64               ts;
 553         u32                             flags;
 554         bool                            ltimeout;
 555 };
 556
 557 struct io_rw {
 558         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 559         struct kiocb                    kiocb;
 560         u64                             addr;
 561         u64                             len;
 562 };
 563
 564 struct io_connect {
 565         struct file                     *file;
 566         struct sockaddr __user          *addr;
 567         int                             addr_len;
 568 };
 569
 570 struct io_sr_msg {
 571         struct file                     *file;
 572         union {
 573                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 574                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 575                 void __user                     *buf;
 576         };
 577         int                             msg_flags;
 578         int                             bgid;
 579         size_t                          len;
 580 };
 581
 582 struct io_open {
 583         struct file                     *file;
 584         int                             dfd;
 585         u32                             file_slot;
 586         struct filename                 *filename;
 587         struct open_how                 how;
 588         unsigned long                   nofile;
 589 };
 590
 591 struct io_rsrc_update {
 592         struct file                     *file;
 593         u64                             arg;
 594         u32                             nr_args;
 595         u32                             offset;
 596 };
 597
 598 struct io_fadvise {
 599         struct file                     *file;
 600         u64                             offset;
 601         u32                             len;
 602         u32                             advice;
 603 };
 604
 605 struct io_madvise {
 606         struct file                     *file;
 607         u64                             addr;
 608         u32                             len;
 609         u32                             advice;
 610 };
 611
 612 struct io_epoll {
 613         struct file                     *file;
 614         int                             epfd;
 615         int                             op;
 616         int                             fd;
 617         struct epoll_event              event;
 618 };
 619
 620 struct io_splice {
 621         struct file                     *file_out;
 622         struct file                     *file_in;
 623         loff_t                          off_out;
 624         loff_t                          off_in;
 625         u64                             len;
 626         unsigned int                    flags;
 627 };
 628
 629 struct io_provide_buf {
 630         struct file                     *file;
 631         __u64                           addr;
 632         __u32                           len;
 633         __u32                           bgid;
 634         __u16                           nbufs;
 635         __u16                           bid;
 636 };
 637
 638 struct io_statx {
 639         struct file                     *file;
 640         int                             dfd;
 641         unsigned int                    mask;
 642         unsigned int                    flags;
 643         const char __user               *filename;
 644         struct statx __user             *buffer;
 645 };
 646
 647 struct io_shutdown {
 648         struct file                     *file;
 649         int                             how;
 650 };
 651
 652 struct io_rename {
 653         struct file                     *file;
 654         int                             old_dfd;
 655         int                             new_dfd;
 656         struct filename                 *oldpath;
 657         struct filename                 *newpath;
 658         int                             flags;
 659 };
 660
 661 struct io_unlink {
 662         struct file                     *file;
 663         int                             dfd;
 664         int                             flags;
 665         struct filename                 *filename;
 666 };
 667
 668 struct io_mkdir {
 669         struct file                     *file;
 670         int                             dfd;
 671         umode_t                         mode;
 672         struct filename                 *filename;
 673 };
 674
 675 struct io_symlink {
 676         struct file                     *file;
 677         int                             new_dfd;
 678         struct filename                 *oldpath;
 679         struct filename                 *newpath;
 680 };
 681
 682 struct io_hardlink {
 683         struct file                     *file;
 684         int                             old_dfd;
 685         int                             new_dfd;
 686         struct filename                 *oldpath;
 687         struct filename                 *newpath;
 688         int                             flags;
 689 };
 690
 691 struct io_async_connect {
 692         struct sockaddr_storage         address;
 693 };
 694
 695 struct io_async_msghdr {
 696         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 697         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 698         struct iovec                    *free_iov;
 699         struct sockaddr __user          *uaddr;
 700         struct msghdr                   msg;
 701         struct sockaddr_storage         addr;
 702 };
 703
 704 struct io_rw_state {
 705         struct iov_iter                 iter;
 706         struct iov_iter_state           iter_state;
 707         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 708 };
 709
 710 struct io_async_rw {
 711         struct io_rw_state              s;
 712         const struct iovec              *free_iovec;
 713         size_t                          bytes_done;
 714         struct wait_page_queue          wpq;
 715 };
 716
 717 enum {
 718         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 719         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 720         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 721         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 722         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 723         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 724
 725         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 726         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 727         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 728         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 729         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 730         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 731         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 732         REQ_F_POLLED_BIT,
 733         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 734         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 735         REQ_F_REISSUE_BIT,
 736         REQ_F_CREDS_BIT,
 737         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
 738         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
 739         REQ_F_ASYNC_DATA_BIT,
 740         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 741         REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT,
 742         REQ_F_ISREG_BIT,
 743
 744         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 745         __REQ_F_LAST_BIT,
 746 };
 747
 748 enum {
 749         /* ctx owns file */
 750         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 751         /* drain existing IO first */
 752         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 753         /* linked sqes */
 754         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 755         /* doesn't sever on completion < 0 */
 756         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 757         /* IOSQE_ASYNC */
 758         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 759         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 760         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 761
 762         /* fail rest of links */
 763         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 764         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 765         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 766         /* read/write uses file position */
 767         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 768         /* must not punt to workers */
 769         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 770         /* has or had linked timeout */
 771         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 772         /* needs cleanup */
 773         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 774         /* already went through poll handler */
 775         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 776         /* buffer already selected */
 777         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 778         /* completion is deferred through io_comp_state */
 779         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 780         /* caller should reissue async */
 781         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 782         /* supports async reads/writes */
 783         REQ_F_SUPPORT_NOWAIT    = BIT(REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT),
 784         /* regular file */
 785         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 786         /* has creds assigned */
 787         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
 788         /* skip refcounting if not set */
 789         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
 790         /* there is a linked timeout that has to be armed */
 791         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
 792         /* ->async_data allocated */
 793         REQ_F_ASYNC_DATA        = BIT(REQ_F_ASYNC_DATA_BIT),
 794 };
 795
 796 struct async_poll {
 797         struct io_poll_iocb     poll;
 798         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 799 };
 800
 801 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
 802
 803 struct io_task_work {
 804         union {
 805                 struct io_wq_work_node  node;
 806                 struct llist_node       fallback_node;
 807         };
 808         io_req_tw_func_t                func;
 809 };
 810
 811 enum {
 812         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 813         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 814 };
 815
 816 /*
 817  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 818  * as the first entry in their struct definition. So you can
 819  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 820  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 821  */
 822 struct io_kiocb {
 823         union {
 824                 struct file             *file;
 825                 struct io_rw            rw;
 826                 struct io_poll_iocb     poll;
 827                 struct io_poll_update   poll_update;
 828                 struct io_accept        accept;
 829                 struct io_sync          sync;
 830                 struct io_cancel        cancel;
 831                 struct io_timeout       timeout;
 832                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 833                 struct io_connect       connect;
 834                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 835                 struct io_open          open;
 836                 struct io_close         close;
 837                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 838                 struct io_fadvise       fadvise;
 839                 struct io_madvise       madvise;
 840                 struct io_epoll         epoll;
 841                 struct io_splice        splice;
 842                 struct io_provide_buf   pbuf;
 843                 struct io_statx         statx;
 844                 struct io_shutdown      shutdown;
 845                 struct io_rename        rename;
 846                 struct io_unlink        unlink;
 847                 struct io_mkdir         mkdir;
 848                 struct io_symlink       symlink;
 849                 struct io_hardlink      hardlink;
 850         };
 851
 852         u8                              opcode;
 853         /* polled IO has completed */
 854         u8                              iopoll_completed;
 855         u16                             buf_index;
 856         unsigned int                    flags;
 857
 858         u64                             user_data;
 859         u32                             result;
 860         u32                             cflags;
 861
 862         struct io_ring_ctx              *ctx;
 863         struct task_struct              *task;
 864
 865         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 866         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 867         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 868
 869         /* used by request caches, completion batching and iopoll */
 870         struct io_wq_work_node          comp_list;
 871         atomic_t                        refs;
 872         struct io_kiocb                 *link;
 873         struct io_task_work             io_task_work;
 874         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 875         struct hlist_node               hash_node;
 876         /* internal polling, see IORING_FEAT_FAST_POLL */
 877         struct async_poll               *apoll;
 878         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 879         void                            *async_data;
 880         struct io_wq_work               work;
 881         /* custom credentials, valid IFF REQ_F_CREDS is set */
 882         const struct cred               *creds;
 883         /* stores selected buf, valid IFF REQ_F_BUFFER_SELECTED is set */
 884         struct io_buffer                *kbuf;
 885 };
 886
 887 struct io_tctx_node {
 888         struct list_head        ctx_node;
 889         struct task_struct      *task;
 890         struct io_ring_ctx      *ctx;
 891 };
 892
 893 struct io_defer_entry {
 894         struct list_head        list;
 895         struct io_kiocb         *req;
 896         u32                     seq;
 897 };
 898
 899 struct io_op_def {
 900         /* needs req->file assigned */
 901         unsigned                needs_file : 1;
 902         /* should block plug */
 903         unsigned                plug : 1;
 904         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 905         unsigned                hash_reg_file : 1;
 906         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 907         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 908         /* set if opcode supports polled "wait" */
 909         unsigned                pollin : 1;
 910         unsigned                pollout : 1;
 911         /* op supports buffer selection */
 912         unsigned                buffer_select : 1;
 913         /* do prep async if is going to be punted */
 914         unsigned                needs_async_setup : 1;
 915         /* opcode is not supported by this kernel */
 916         unsigned                not_supported : 1;
 917         /* skip auditing */
 918         unsigned                audit_skip : 1;
 919         /* size of async data needed, if any */
 920         unsigned short          async_size;
 921 };
 922
 923 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 924         [IORING_OP_NOP] = {},
 925         [IORING_OP_READV] = {
 926                 .needs_file             = 1,
 927                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 928                 .pollin                 = 1,
 929                 .buffer_select          = 1,
 930                 .needs_async_setup      = 1,
 931                 .plug                   = 1,
 932                 .audit_skip             = 1,
 933                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 934         },
 935         [IORING_OP_WRITEV] = {
 936                 .needs_file             = 1,
 937                 .hash_reg_file          = 1,
 938                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 939                 .pollout                = 1,
 940                 .needs_async_setup      = 1,
 941                 .plug                   = 1,
 942                 .audit_skip             = 1,
 943                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 944         },
 945         [IORING_OP_FSYNC] = {
 946                 .needs_file             = 1,
 947                 .audit_skip             = 1,
 948         },
 949         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 950                 .needs_file             = 1,
 951                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 952                 .pollin                 = 1,
 953                 .plug                   = 1,
 954                 .audit_skip             = 1,
 955                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 956         },
 957         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 958                 .needs_file             = 1,
 959                 .hash_reg_file          = 1,
 960                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 961                 .pollout                = 1,
 962                 .plug                   = 1,
 963                 .audit_skip             = 1,
 964                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 965         },
 966         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 967                 .needs_file             = 1,
 968                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 969                 .audit_skip             = 1,
 970         },
 971         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {
 972                 .audit_skip             = 1,
 973         },
 974         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 975                 .needs_file             = 1,
 976                 .audit_skip             = 1,
 977         },
 978         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 979                 .needs_file             = 1,
 980                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 981                 .pollout                = 1,
 982                 .needs_async_setup      = 1,
 983                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 984         },
 985         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 986                 .needs_file             = 1,
 987                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 988                 .pollin                 = 1,
 989                 .buffer_select          = 1,
 990                 .needs_async_setup      = 1,
 991                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 992         },
 993         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 994                 .audit_skip             = 1,
 995                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 996         },
 997         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 998                 /* used by timeout updates' prep() */
 999                 .audit_skip             = 1,
1000         },
1001         [IORING_OP_ACCEPT] = {
1002                 .needs_file             = 1,
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004                 .pollin                 = 1,
1005         },
1006         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {
1007                 .audit_skip             = 1,
1008         },
1009         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
1010                 .audit_skip             = 1,
1011                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
1012         },
1013         [IORING_OP_CONNECT] = {
1014                 .needs_file             = 1,
1015                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1016                 .pollout                = 1,
1017                 .needs_async_setup      = 1,
1018                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
1019         },
1020         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
1021                 .needs_file             = 1,
1022         },
1023         [IORING_OP_OPENAT] = {},
1024         [IORING_OP_CLOSE] = {},
1025         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
1026                 .audit_skip             = 1,
1027         },
1028         [IORING_OP_STATX] = {
1029                 .audit_skip             = 1,
1030         },
1031         [IORING_OP_READ] = {
1032                 .needs_file             = 1,
1033                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1034                 .pollin                 = 1,
1035                 .buffer_select          = 1,
1036                 .plug                   = 1,
1037                 .audit_skip             = 1,
1038                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1039         },
1040         [IORING_OP_WRITE] = {
1041                 .needs_file             = 1,
1042                 .hash_reg_file          = 1,
1043                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1044                 .pollout                = 1,
1045                 .plug                   = 1,
1046                 .audit_skip             = 1,
1047                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1048         },
1049         [IORING_OP_FADVISE] = {
1050                 .needs_file             = 1,
1051                 .audit_skip             = 1,
1052         },
1053         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1054         [IORING_OP_SEND] = {
1055                 .needs_file             = 1,
1056                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1057                 .pollout                = 1,
1058                 .audit_skip             = 1,
1059         },
1060         [IORING_OP_RECV] = {
1061                 .needs_file             = 1,
1062                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1063                 .pollin                 = 1,
1064                 .buffer_select          = 1,
1065                 .audit_skip             = 1,
1066         },
1067         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1068         },
1069         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1070                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1071                 .audit_skip             = 1,
1072         },
1073         [IORING_OP_SPLICE] = {
1074                 .needs_file             = 1,
1075                 .hash_reg_file          = 1,
1076                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1077                 .audit_skip             = 1,
1078         },
1079         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {
1080                 .audit_skip             = 1,
1081         },
1082         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {
1083                 .audit_skip             = 1,
1084         },
1085         [IORING_OP_TEE] = {
1086                 .needs_file             = 1,
1087                 .hash_reg_file          = 1,
1088                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1089                 .audit_skip             = 1,
1090         },
1091         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1092                 .needs_file             = 1,
1093         },
1094         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1095         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1096         [IORING_OP_MKDIRAT] = {},
1097         [IORING_OP_SYMLINKAT] = {},
1098         [IORING_OP_LINKAT] = {},
1099 };
1100
1101 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1102 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1103
1104 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1105 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1106 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1107                                          struct task_struct *task,
1108                                          bool cancel_all);
1109 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1110
1111 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1112                                  s32 res, u32 cflags);
1113 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1114 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req);
1115 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1116 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1117 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1118                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1119                                      unsigned nr_args);
1120 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1121 static struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
1122                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1123 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1124 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1125
1126 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1127 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1128 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1129
1130 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1131                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1132 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags);
1133
1134 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer);
1135
1136 static struct kmem_cache *req_cachep;
1137
1138 static const struct file_operations io_uring_fops;
1139
1140 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1141 {
1142 #if defined(CONFIG_UNIX)
1143         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1144                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1145
1146                 return ctx->ring_sock->sk;
1147         }
1148 #endif
1149         return NULL;
1150 }
1151 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1152
1153 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1154 {
1155         if (!*locked) {
1156                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1157                 *locked = true;
1158         }
1159 }
1160
1161 #define io_for_each_link(pos, head) \
1162         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1163
1164 /*
1165  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1166  * see commit f958d7b528b1 for details.
1167  */
1168 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1169         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1170
1171 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1172 {
1173         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1174         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1175 }
1176
1177 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1178 {
1179         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1180                 return true;
1181
1182         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1183         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1184 }
1185
1186 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1187 {
1188         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1189         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1190 }
1191
1192 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1193 {
1194         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1195         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1196         atomic_inc(&req->refs);
1197 }
1198
1199 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1200 {
1201         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs))
1202                 __io_submit_flush_completions(ctx);
1203 }
1204
1205 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1206 {
1207         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1208                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1209                 atomic_set(&req->refs, nr);
1210         }
1211 }
1212
1213 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1214 {
1215         __io_req_set_refcount(req, 1);
1216 }
1217
1218 #define IO_RSRC_REF_BATCH       100
1219
1220 static inline void io_req_put_rsrc_locked(struct io_kiocb *req,
1221                                           struct io_ring_ctx *ctx)
1222         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1223 {
1224         struct percpu_ref *ref = req->fixed_rsrc_refs;
1225
1226         if (ref) {
1227                 if (ref == &ctx->rsrc_node->refs)
1228                         ctx->rsrc_cached_refs++;
1229                 else
1230                         percpu_ref_put(ref);
1231         }
1232 }
1233
1234 static inline void io_req_put_rsrc(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1235 {
1236         if (req->fixed_rsrc_refs)
1237                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1238 }
1239
1240 static __cold void io_rsrc_refs_drop(struct io_ring_ctx *ctx)
1241         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1242 {
1243         if (ctx->rsrc_cached_refs) {
1244                 percpu_ref_put_many(&ctx->rsrc_node->refs, ctx->rsrc_cached_refs);
1245                 ctx->rsrc_cached_refs = 0;
1246         }
1247 }
1248
1249 static void io_rsrc_refs_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
1250         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1251 {
1252         ctx->rsrc_cached_refs += IO_RSRC_REF_BATCH;
1253         percpu_ref_get_many(&ctx->rsrc_node->refs, IO_RSRC_REF_BATCH);
1254 }
1255
1256 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req,
1257                                         struct io_ring_ctx *ctx)
1258 {
1259         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1260                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1261                 ctx->rsrc_cached_refs--;
1262                 if (unlikely(ctx->rsrc_cached_refs < 0))
1263                         io_rsrc_refs_refill(ctx);
1264         }
1265 }
1266
1267 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1268 {
1269         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1270
1271         /* already at zero, wait for ->release() */
1272         if (!got)
1273                 wait_for_completion(compl);
1274         percpu_ref_resurrect(ref);
1275         if (got)
1276                 percpu_ref_put(ref);
1277 }
1278
1279 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1280                           bool cancel_all)
1281 {
1282         struct io_kiocb *req;
1283
1284         if (task && head->task != task)
1285                 return false;
1286         if (cancel_all)
1287                 return true;
1288
1289         io_for_each_link(req, head) {
1290                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1291                         return true;
1292         }
1293         return false;
1294 }
1295
1296 static inline bool req_has_async_data(struct io_kiocb *req)
1297 {
1298         return req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA;
1299 }
1300
1301 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1302 {
1303         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1304 }
1305
1306 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1307 {
1308         req_set_fail(req);
1309         req->result = res;
1310 }
1311
1312 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1313 {
1314         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1315
1316         complete(&ctx->ref_comp);
1317 }
1318
1319 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1320 {
1321         return !req->timeout.off;
1322 }
1323
1324 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1325 {
1326         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1327                                                 fallback_work.work);
1328         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1329         struct io_kiocb *req, *tmp;
1330         bool locked = false;
1331
1332         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1333         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1334                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1335
1336         if (locked) {
1337                 io_submit_flush_completions(ctx);
1338                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1339         }
1340         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1341 }
1342
1343 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1344 {
1345         struct io_ring_ctx *ctx;
1346         int hash_bits;
1347
1348         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1349         if (!ctx)
1350                 return NULL;
1351
1352         /*
1353          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1354          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1355          */
1356         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1357         hash_bits -= 5;
1358         if (hash_bits <= 0)
1359                 hash_bits = 1;
1360         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1361         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1362                                         GFP_KERNEL);
1363         if (!ctx->cancel_hash)
1364                 goto err;
1365         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1366
1367         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1368         if (!ctx->dummy_ubuf)
1369                 goto err;
1370         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1371         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1372
1373         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1374                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1375                 goto err;
1376
1377         ctx->flags = p->flags;
1378         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1379         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1380         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1381         init_completion(&ctx->ref_comp);
1382         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1383         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1384         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1385         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1386         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1387         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1388         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
1389         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1390         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1391         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
1392         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1393         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1394         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1395         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1396         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1397         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
1398         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
1399         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1400         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
1401         return ctx;
1402 err:
1403         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1404         kfree(ctx->cancel_hash);
1405         kfree(ctx);
1406         return NULL;
1407 }
1408
1409 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1410 {
1411         struct io_rings *r = ctx->rings;
1412
1413         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1414         ctx->cq_extra--;
1415 }
1416
1417 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1418 {
1419         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1420                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1421
1422                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1423         }
1424
1425         return false;
1426 }
1427
1428 #define FFS_NOWAIT              0x1UL
1429 #define FFS_ISREG               0x2UL
1430 #define FFS_MASK                ~(FFS_NOWAIT|FFS_ISREG)
1431
1432 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1433 {
1434         return req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
1435 }
1436
1437 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1438 {
1439         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1440                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1441                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1442         }
1443 }
1444
1445 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1446 {
1447         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1448                 return NULL;
1449
1450         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1451         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1452
1453         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1454         io_req_set_refcount(req);
1455         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1456         return req->link;
1457 }
1458
1459 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1460 {
1461         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
1462                 return NULL;
1463         return __io_prep_linked_timeout(req);
1464 }
1465
1466 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1467 {
1468         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1469         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1470
1471         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1472                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1473                 req->creds = get_current_cred();
1474         }
1475
1476         req->work.list.next = NULL;
1477         req->work.flags = 0;
1478         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1479                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1480
1481         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1482                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1483                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1484         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1485                 if (def->unbound_nonreg_file)
1486                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1487         }
1488
1489         switch (req->opcode) {
1490         case IORING_OP_SPLICE:
1491         case IORING_OP_TEE:
1492                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1493                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1494                 break;
1495         }
1496 }
1497
1498 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1499 {
1500         struct io_kiocb *cur;
1501
1502         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1503                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1504
1505                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1506                 io_for_each_link(cur, req)
1507                         io_prep_async_work(cur);
1508                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1509         } else {
1510                 io_for_each_link(cur, req)
1511                         io_prep_async_work(cur);
1512         }
1513 }
1514
1515 static inline void io_req_add_compl_list(struct io_kiocb *req)
1516 {
1517         struct io_submit_state *state = &req->ctx->submit_state;
1518
1519         wq_list_add_tail(&req->comp_list, &state->compl_reqs);
1520 }
1521
1522 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req, bool *dont_use)
1523 {
1524         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1525         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1526         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1527
1528         BUG_ON(!tctx);
1529         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1530
1531         /* init ->work of the whole link before punting */
1532         io_prep_async_link(req);
1533
1534         /*
1535          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1536          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1537          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1538          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1539          * worker for it).
1540          */
1541         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1542                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1543
1544         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1545                                         &req->work, req->flags);
1546         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1547         if (link)
1548                 io_queue_linked_timeout(link);
1549 }
1550
1551 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1552         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1553         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1554 {
1555         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1556
1557         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1558                 if (status)
1559                         req_set_fail(req);
1560                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1561                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1562                 list_del_init(&req->timeout.list);
1563                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1564                 io_put_req_deferred(req);
1565         }
1566 }
1567
1568 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1569 {
1570         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1571                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1572                                                 struct io_defer_entry, list);
1573
1574                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1575                         break;
1576                 list_del_init(&de->list);
1577                 io_req_task_queue(de->req);
1578                 kfree(de);
1579         }
1580 }
1581
1582 static __cold void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1583         __must_hold(&ctx->completion_lock)
1584 {
1585         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1586
1587         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1588         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1589                 u32 events_needed, events_got;
1590                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1591                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1592
1593                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1594                         break;
1595
1596                 /*
1597                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1598                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1599                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1600                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1601                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1602                  */
1603                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1604                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1605                 if (events_got < events_needed)
1606                         break;
1607
1608                 list_del_init(&req->timeout.list);
1609                 io_kill_timeout(req, 0);
1610         }
1611         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1612         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1613 }
1614
1615 static __cold void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1616 {
1617         if (ctx->off_timeout_used)
1618                 io_flush_timeouts(ctx);
1619         if (ctx->drain_active)
1620                 io_queue_deferred(ctx);
1621 }
1622
1623 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1624 {
1625         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1626                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1627         /* order cqe stores with ring update */
1628         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1629 }
1630
1631 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1632 {
1633         struct io_rings *r = ctx->rings;
1634
1635         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1636 }
1637
1638 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1639 {
1640         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1641 }
1642
1643 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1644 {
1645         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1646         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1647
1648         /*
1649          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1650          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1651          * fill the cq entry
1652          */
1653         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1654                 return NULL;
1655
1656         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1657         return &rings->cqes[tail & mask];
1658 }
1659
1660 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1661 {
1662         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1663                 return false;
1664         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1665                 return false;
1666         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1667 }
1668
1669 /*
1670  * This should only get called when at least one event has been posted.
1671  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
1672  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
1673  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
1674  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
1675  */
1676 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1677 {
1678         /*
1679          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
1680          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
1681          * wake as many waiters as we need to.
1682          */
1683         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1684                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1685         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1686                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1687 }
1688
1689 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1690 {
1691         /* see waitqueue_active() comment */
1692         smp_mb();
1693
1694         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1695                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1696                         wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1697         }
1698         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1699                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1700 }
1701
1702 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1703 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1704 {
1705         bool all_flushed, posted;
1706
1707         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1708                 return false;
1709
1710         posted = false;
1711         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1712         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1713                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1714                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1715
1716                 if (!cqe && !force)
1717                         break;
1718                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1719                                         struct io_overflow_cqe, list);
1720                 if (cqe)
1721                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1722                 else
1723                         io_account_cq_overflow(ctx);
1724
1725                 posted = true;
1726                 list_del(&ocqe->list);
1727                 kfree(ocqe);
1728         }
1729
1730         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1731         if (all_flushed) {
1732                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1733                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1734                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1735         }
1736
1737         if (posted)
1738                 io_commit_cqring(ctx);
1739         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1740         if (posted)
1741                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1742         return all_flushed;
1743 }
1744
1745 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1746 {
1747         bool ret = true;
1748
1749         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1750                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1751                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1752                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1753                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1754                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1755                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1756         }
1757
1758         return ret;
1759 }
1760
1761 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1762 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1763 {
1764         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1765
1766         if (likely(task == current)) {
1767                 tctx->cached_refs += nr;
1768         } else {
1769                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1770                 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1771                         wake_up(&tctx->wait);
1772                 put_task_struct_many(task, nr);
1773         }
1774 }
1775
1776 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
1777 {
1778         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
1779
1780         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
1781         refcount_add(refill, &current->usage);
1782         tctx->cached_refs += refill;
1783 }
1784
1785 static inline void io_get_task_refs(int nr)
1786 {
1787         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1788
1789         tctx->cached_refs -= nr;
1790         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
1791                 io_task_refs_refill(tctx);
1792 }
1793
1794 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1795                                      s32 res, u32 cflags)
1796 {
1797         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1798
1799         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1800         if (!ocqe) {
1801                 /*
1802                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1803                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1804                  * on the floor.
1805                  */
1806                 io_account_cq_overflow(ctx);
1807                 return false;
1808         }
1809         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1810                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1811                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1812                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1813
1814         }
1815         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1816         ocqe->cqe.res = res;
1817         ocqe->cqe.flags = cflags;
1818         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1819         return true;
1820 }
1821
1822 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1823                                           s32 res, u32 cflags)
1824 {
1825         struct io_uring_cqe *cqe;
1826
1827         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1828
1829         /*
1830          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1831          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1832          * the ring.
1833          */
1834         cqe = io_get_cqe(ctx);
1835         if (likely(cqe)) {
1836                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1837                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1838                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1839                 return true;
1840         }
1841         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1842 }
1843
1844 /* not as hot to bloat with inlining */
1845 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1846                                           s32 res, u32 cflags)
1847 {
1848         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1849 }
1850
1851 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, s32 res,
1852                                  u32 cflags)
1853 {
1854         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1855
1856         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1857         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1858         /*
1859          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1860          * free_list cache.
1861          */
1862         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1863                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1864                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
1865                                 io_disarm_next(req);
1866                         if (req->link) {
1867                                 io_req_task_queue(req->link);
1868                                 req->link = NULL;
1869                         }
1870                 }
1871                 io_req_put_rsrc(req, ctx);
1872                 io_dismantle_req(req);
1873                 io_put_task(req->task, 1);
1874                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1875                 ctx->locked_free_nr++;
1876         }
1877         io_commit_cqring(ctx);
1878         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1879         io_cqring_ev_posted(ctx);
1880 }
1881
1882 static inline void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, s32 res,
1883                                          u32 cflags)
1884 {
1885         req->result = res;
1886         req->cflags = cflags;
1887         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1888 }
1889
1890 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1891                                      s32 res, u32 cflags)
1892 {
1893         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1894                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1895         else
1896                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1897 }
1898
1899 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, s32 res)
1900 {
1901         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1902 }
1903
1904 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
1905 {
1906         req_set_fail(req);
1907         io_req_complete_post(req, res, 0);
1908 }
1909
1910 static void io_req_complete_fail_submit(struct io_kiocb *req)
1911 {
1912         /*
1913          * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks with
1914          * normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1915          */
1916         req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1917         req->flags |= REQ_F_LINK;
1918         io_req_complete_failed(req, req->result);
1919 }
1920
1921 /*
1922  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1923  * advance and keep them valid across allocations.
1924  */
1925 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1926 {
1927         req->ctx = ctx;
1928         req->link = NULL;
1929         req->async_data = NULL;
1930         /* not necessary, but safer to zero */
1931         req->result = 0;
1932 }
1933
1934 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1935                                         struct io_submit_state *state)
1936 {
1937         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1938         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1939         ctx->locked_free_nr = 0;
1940         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1941 }
1942
1943 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1944 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1945 {
1946         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1947
1948         /*
1949          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1950          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1951          * side cache.
1952          */
1953         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1954                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
1955         return !!state->free_list.next;
1956 }
1957
1958 /*
1959  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1960  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1961  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1962  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1963  */
1964 static __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
1965         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1966 {
1967         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1968         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1969         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
1970         struct io_kiocb *req;
1971         int ret, i;
1972
1973         if (likely(state->free_list.next || io_flush_cached_reqs(ctx)))
1974                 return true;
1975
1976         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
1977
1978         /*
1979          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1980          * retry single alloc to be on the safe side.
1981          */
1982         if (unlikely(ret <= 0)) {
1983                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1984                 if (!reqs[0])
1985                         return false;
1986                 ret = 1;
1987         }
1988
1989         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
1990         for (i = 0; i < ret; i++) {
1991                 req = reqs[i];
1992
1993                 io_preinit_req(req, ctx);
1994                 wq_stack_add_head(&req->comp_list, &state->free_list);
1995         }
1996         return true;
1997 }
1998
1999 static inline bool io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
2000 {
2001         if (unlikely(!ctx->submit_state.free_list.next))
2002                 return __io_alloc_req_refill(ctx);
2003         return true;
2004 }
2005
2006 static inline struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
2007 {
2008         struct io_wq_work_node *node;
2009
2010         node = wq_stack_extract(&ctx->submit_state.free_list);
2011         return container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
2012 }
2013
2014 static inline void io_put_file(struct file *file)
2015 {
2016         if (file)
2017                 fput(file);
2018 }
2019
2020 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
2021 {
2022         unsigned int flags = req->flags;
2023
2024         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
2025                 io_clean_op(req);
2026         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
2027                 io_put_file(req->file);
2028 }
2029
2030 static __cold void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
2031 {
2032         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2033
2034         io_req_put_rsrc(req, ctx);
2035         io_dismantle_req(req);
2036         io_put_task(req->task, 1);
2037
2038         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2039         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
2040         ctx->locked_free_nr++;
2041         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2042 }
2043
2044 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2045 {
2046         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2047
2048         req->link = nxt->link;
2049         nxt->link = NULL;
2050 }
2051
2052 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2053         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2054         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
2055 {
2056         struct io_kiocb *link = req->link;
2057
2058         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2059                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2060
2061                 io_remove_next_linked(req);
2062                 link->timeout.head = NULL;
2063                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2064                         list_del(&link->timeout.list);
2065                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2066                                              -ECANCELED, 0);
2067                         io_put_req_deferred(link);
2068                         return true;
2069                 }
2070         }
2071         return false;
2072 }
2073
2074 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2075         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2076 {
2077         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
2078
2079         req->link = NULL;
2080         while (link) {
2081                 long res = -ECANCELED;
2082
2083                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
2084                         res = link->result;
2085
2086                 nxt = link->link;
2087                 link->link = NULL;
2088
2089                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2090                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, res, 0);
2091                 io_put_req_deferred(link);
2092                 link = nxt;
2093         }
2094 }
2095
2096 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2097         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2098 {
2099         bool posted = false;
2100
2101         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2102                 struct io_kiocb *link = req->link;
2103
2104                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2105                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2106                         io_remove_next_linked(req);
2107                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2108                                              -ECANCELED, 0);
2109                         io_put_req_deferred(link);
2110                         posted = true;
2111                 }
2112         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2113                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2114
2115                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2116                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
2117                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2118         }
2119         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2120                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2121                 posted |= (req->link != NULL);
2122                 io_fail_links(req);
2123         }
2124         return posted;
2125 }
2126
2127 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
2128 {
2129         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2130         bool posted;
2131
2132         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2133         posted = io_disarm_next(req);
2134         if (posted)
2135                 io_commit_cqring(req->ctx);
2136         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2137         if (posted)
2138                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2139 }
2140
2141 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2142 {
2143         struct io_kiocb *nxt;
2144
2145         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
2146                 return NULL;
2147         /*
2148          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2149          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2150          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2151          * of the chain.
2152          */
2153         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
2154                 __io_req_find_next_prep(req);
2155         nxt = req->link;
2156         req->link = NULL;
2157         return nxt;
2158 }
2159
2160 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2161 {
2162         if (!ctx)
2163                 return;
2164         if (*locked) {
2165                 io_submit_flush_completions(ctx);
2166                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2167                 *locked = false;
2168         }
2169         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2170 }
2171
2172 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2173 {
2174         bool locked = false;
2175         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2176         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2177                                                   task_work);
2178
2179         while (1) {
2180                 struct io_wq_work_node *node;
2181
2182                 if (!tctx->task_list.first && locked)
2183                         io_submit_flush_completions(ctx);
2184
2185                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2186                 node = tctx->task_list.first;
2187                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2188                 if (!node)
2189                         tctx->task_running = false;
2190                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2191                 if (!node)
2192                         break;
2193
2194                 do {
2195                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
2196                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2197                                                             io_task_work.node);
2198
2199                         if (req->ctx != ctx) {
2200                                 ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2201                                 ctx = req->ctx;
2202                                 /* if not contended, grab and improve batching */
2203                                 locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
2204                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
2205                         }
2206                         req->io_task_work.func(req, &locked);
2207                         node = next;
2208                 } while (node);
2209
2210                 cond_resched();
2211         }
2212
2213         ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2214 }
2215
2216 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2217 {
2218         struct task_struct *tsk = req->task;
2219         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2220         enum task_work_notify_mode notify;
2221         struct io_wq_work_node *node;
2222         unsigned long flags;
2223         bool running;
2224
2225         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2226
2227         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2228         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2229         running = tctx->task_running;
2230         if (!running)
2231                 tctx->task_running = true;
2232         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2233
2234         /* task_work already pending, we're done */
2235         if (running)
2236                 return;
2237
2238         /*
2239          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2240          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2241          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2242          * will do the job.
2243          */
2244         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2245         if (likely(!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))) {
2246                 if (notify == TWA_NONE)
2247                         wake_up_process(tsk);
2248                 return;
2249         }
2250
2251         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2252         tctx->task_running = false;
2253         node = tctx->task_list.first;
2254         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2255         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2256
2257         while (node) {
2258                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2259                 node = node->next;
2260                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2261                               &req->ctx->fallback_llist))
2262                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2263         }
2264 }
2265
2266 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2267 {
2268         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2269
2270         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
2271         io_tw_lock(ctx, locked);
2272         io_req_complete_failed(req, req->result);
2273 }
2274
2275 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2276 {
2277         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2278
2279         io_tw_lock(ctx, locked);
2280         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
2281         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2282                 __io_queue_sqe(req);
2283         else
2284                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2285 }
2286
2287 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2288 {
2289         req->result = ret;
2290         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2291         io_req_task_work_add(req);
2292 }
2293
2294 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2295 {
2296         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2297         io_req_task_work_add(req);
2298 }
2299
2300 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2301 {
2302         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2303         io_req_task_work_add(req);
2304 }
2305
2306 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2307 {
2308         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2309
2310         if (nxt)
2311                 io_req_task_queue(nxt);
2312 }
2313
2314 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2315 {
2316         io_queue_next(req);
2317         __io_free_req(req);
2318 }
2319
2320 static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2321 {
2322         io_free_req(req);
2323 }
2324
2325 static void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx,
2326                                 struct io_wq_work_node *node)
2327         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2328 {
2329         struct task_struct *task = NULL;
2330         int task_refs = 0;
2331
2332         do {
2333                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2334                                                     comp_list);
2335
2336                 if (unlikely(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
2337                         node = req->comp_list.next;
2338                         if (!req_ref_put_and_test(req))
2339                                 continue;
2340                 }
2341
2342                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
2343                 io_queue_next(req);
2344                 io_dismantle_req(req);
2345
2346                 if (req->task != task) {
2347                         if (task)
2348                                 io_put_task(task, task_refs);
2349                         task = req->task;
2350                         task_refs = 0;
2351                 }
2352                 task_refs++;
2353                 node = req->comp_list.next;
2354                 wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
2355         } while (node);
2356
2357         if (task)
2358                 io_put_task(task, task_refs);
2359 }
2360
2361 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2362         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2363 {
2364         struct io_wq_work_node *node, *prev;
2365         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2366
2367         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2368         wq_list_for_each(node, prev, &state->compl_reqs) {
2369                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2370                                                     comp_list);
2371
2372                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2373                                         req->cflags);
2374         }
2375         io_commit_cqring(ctx);
2376         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2377         io_cqring_ev_posted(ctx);
2378
2379         io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
2380         INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
2381 }
2382
2383 /*
2384  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2385  * was the last reference to this request.
2386  */
2387 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2388 {
2389         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2390
2391         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2392                 nxt = io_req_find_next(req);
2393                 __io_free_req(req);
2394         }
2395         return nxt;
2396 }
2397
2398 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2399 {
2400         if (req_ref_put_and_test(req))
2401                 io_free_req(req);
2402 }
2403
2404 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2405 {
2406         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2407                 req->io_task_work.func = io_free_req_work;
2408                 io_req_task_work_add(req);
2409         }
2410 }
2411
2412 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2413 {
2414         /* See comment at the top of this file */
2415         smp_rmb();
2416         return __io_cqring_events(ctx);
2417 }
2418
2419 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2420 {
2421         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2422
2423         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2424         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2425 }
2426
2427 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2428 {
2429         unsigned int cflags;
2430
2431         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2432         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2433         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2434         kfree(kbuf);
2435         return cflags;
2436 }
2437
2438 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2439 {
2440         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
2441                 return 0;
2442         return io_put_kbuf(req, req->kbuf);
2443 }
2444
2445 static inline bool io_run_task_work(void)
2446 {
2447         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2448                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2449                 tracehook_notify_signal();
2450                 return true;
2451         }
2452
2453         return false;
2454 }
2455
2456 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, bool force_nonspin)
2457 {
2458         struct io_wq_work_node *pos, *start, *prev;
2459         unsigned int poll_flags = BLK_POLL_NOSLEEP;
2460         DEFINE_IO_COMP_BATCH(iob);
2461         int nr_events = 0;
2462
2463         /*
2464          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2465          * off our complete list.
2466          */
2467         if (ctx->poll_multi_queue || force_nonspin)
2468                 poll_flags |= BLK_POLL_ONESHOT;
2469
2470         wq_list_for_each(pos, start, &ctx->iopoll_list) {
2471                 struct io_kiocb *req = container_of(pos, struct io_kiocb, comp_list);
2472                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2473                 int ret;
2474
2475                 /*
2476                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2477                  * If we find a request that requires polling, break out
2478                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2479                  */
2480                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2481                         break;
2482
2483                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, &iob, poll_flags);
2484                 if (unlikely(ret < 0))
2485                         return ret;
2486                 else if (ret)
2487                         poll_flags |= BLK_POLL_ONESHOT;
2488
2489                 /* iopoll may have completed current req */
2490                 if (!rq_list_empty(iob.req_list) ||
2491                     READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2492                         break;
2493         }
2494
2495         if (!rq_list_empty(iob.req_list))
2496                 iob.complete(&iob);
2497         else if (!pos)
2498                 return 0;
2499
2500         prev = start;
2501         wq_list_for_each_resume(pos, prev) {
2502                 struct io_kiocb *req = container_of(pos, struct io_kiocb, comp_list);
2503
2504                 /* order with io_complete_rw_iopoll(), e.g. ->result updates */
2505                 if (!smp_load_acquire(&req->iopoll_completed))
2506                         break;
2507                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2508                                         io_put_rw_kbuf(req));
2509                 nr_events++;
2510         }
2511
2512         if (unlikely(!nr_events))
2513                 return 0;
2514
2515         io_commit_cqring(ctx);
2516         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2517         pos = start ? start->next : ctx->iopoll_list.first;
2518         wq_list_cut(&ctx->iopoll_list, prev, start);
2519         io_free_batch_list(ctx, pos);
2520         return nr_events;
2521 }
2522
2523 /*
2524  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2525  * find and complete them.
2526  */
2527 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2528 {
2529         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2530                 return;
2531
2532         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2533         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2534                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2535                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
2536                         break;
2537                 /*
2538                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2539                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2540                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2541                  */
2542                 if (need_resched()) {
2543                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2544                         cond_resched();
2545                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2546                 }
2547         }
2548         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2549 }
2550
2551 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2552 {
2553         unsigned int nr_events = 0;
2554         int ret = 0;
2555
2556         /*
2557          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2558          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2559          * that got punted to a workqueue.
2560          */
2561         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2562         /*
2563          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2564          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2565          * already triggered a CQE (eg in error).
2566          */
2567         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2568                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2569         if (io_cqring_events(ctx))
2570                 goto out;
2571         do {
2572                 /*
2573                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2574                  * application entering polling for a command before it gets
2575                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2576                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2577                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2578                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2579                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2580                  * very same mutex.
2581                  */
2582                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2583                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2584
2585                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2586                         io_run_task_work();
2587                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2588
2589                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2590                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2591                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
2592                                 break;
2593                 }
2594                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
2595                 if (ret < 0)
2596                         break;
2597                 nr_events += ret;
2598                 ret = 0;
2599         } while (nr_events < min && !need_resched());
2600 out:
2601         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2602         return ret;
2603 }
2604
2605 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2606 {
2607         /*
2608          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2609          * thread.
2610          */
2611         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2612                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2613
2614                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2615                 sb_end_write(sb);
2616         }
2617 }
2618
2619 #ifdef CONFIG_BLOCK
2620 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2621 {
2622         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2623
2624         if (!req_has_async_data(req))
2625                 return !io_req_prep_async(req);
2626         iov_iter_restore(&rw->s.iter, &rw->s.iter_state);
2627         return true;
2628 }
2629
2630 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2631 {
2632         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2633         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2634
2635         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2636                 return false;
2637         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2638             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2639                 return false;
2640         /*
2641          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2642          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2643          * -EAGAIN.
2644          */
2645         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2646                 return false;
2647         /*
2648          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2649          * not in the original thread group (or in task context).
2650          */
2651         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2652                 return false;
2653         return true;
2654 }
2655 #else
2656 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2657 {
2658         return false;
2659 }
2660 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2661 {
2662         return false;
2663 }
2664 #endif
2665
2666 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
2667 {
2668         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2669                 kiocb_end_write(req);
2670         if (unlikely(res != req->result)) {
2671                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2672                     io_rw_should_reissue(req)) {
2673                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2674                         return true;
2675                 }
2676                 req_set_fail(req);
2677                 req->result = res;
2678         }
2679         return false;
2680 }
2681
2682 static void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2683 {
2684         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2685         int res = req->result;
2686
2687         if (*locked) {
2688                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2689                 io_req_add_compl_list(req);
2690         } else {
2691                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2692         }
2693 }
2694
2695 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2696                              unsigned int issue_flags)
2697 {
2698         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2699                 return;
2700         __io_req_complete(req, issue_flags, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
2701 }
2702
2703 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res)
2704 {
2705         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2706
2707         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2708                 return;
2709         req->result = res;
2710         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
2711         io_req_task_work_add(req);
2712 }
2713
2714 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res)
2715 {
2716         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2717
2718         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2719                 kiocb_end_write(req);
2720         if (unlikely(res != req->result)) {
2721                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2722                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2723                         return;
2724                 }
2725                 req->result = res;
2726         }
2727
2728         /* order with io_iopoll_complete() checking ->iopoll_completed */
2729         smp_store_release(&req->iopoll_completed, 1);
2730 }
2731
2732 /*
2733  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2734  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2735  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2736  * accessing the kiocb cookie.
2737  */
2738 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
2739 {
2740         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2741         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
2742
2743         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2744         if (unlikely(needs_lock))
2745                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2746
2747         /*
2748          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2749          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2750          * different devices.
2751          */
2752         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2753                 ctx->poll_multi_queue = false;
2754         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2755                 struct io_kiocb *list_req;
2756
2757                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
2758                                         comp_list);
2759                 if (list_req->file != req->file)
2760                         ctx->poll_multi_queue = true;
2761         }
2762
2763         /*
2764          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2765          * it to the front so we find it first.
2766          */
2767         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2768                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
2769         else
2770                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
2771
2772         if (unlikely(needs_lock)) {
2773                 /*
2774                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2775                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2776                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2777                  * whether should wake up sq thread.
2778                  */
2779                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2780                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2781                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2782
2783                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2784         }
2785 }
2786
2787 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2788 {
2789         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2790 }
2791
2792 /*
2793  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2794  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2795  * inline.
2796  */
2797 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
2798 {
2799         if (S_ISBLK(mode)) {
2800                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2801                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2802                         return true;
2803                 return false;
2804         }
2805         if (S_ISSOCK(mode))
2806                 return true;
2807         if (S_ISREG(mode)) {
2808                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2809                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2810                     file->f_op != &io_uring_fops)
2811                         return true;
2812                 return false;
2813         }
2814
2815         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2816         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2817                 return true;
2818         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
2819 }
2820
2821 /*
2822  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2823  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2824  * inline.
2825  */
2826 static unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
2827 {
2828         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2829         unsigned int res = 0;
2830
2831         if (S_ISREG(mode))
2832                 res |= FFS_ISREG;
2833         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
2834                 res |= FFS_NOWAIT;
2835         return res;
2836 }
2837
2838 static inline bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req)
2839 {
2840         return req->flags & REQ_F_SUPPORT_NOWAIT;
2841 }
2842
2843 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2844 {
2845         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2846         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2847         struct file *file = req->file;
2848         unsigned ioprio;
2849         int ret;
2850
2851         if (!io_req_ffs_set(req))
2852                 req->flags |= io_file_get_flags(file) << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT;
2853
2854         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2855         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2856                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2857                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2858         }
2859         kiocb->ki_flags = iocb_flags(file);
2860         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2861         if (unlikely(ret))
2862                 return ret;
2863
2864         /*
2865          * If the file is marked O_NONBLOCK, still allow retry for it if it
2866          * supports async. Otherwise it's impossible to use O_NONBLOCK files
2867          * reliably. If not, or it IOCB_NOWAIT is set, don't retry.
2868          */
2869         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
2870             ((file->f_flags & O_NONBLOCK) && !io_file_supports_nowait(req)))
2871                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2872
2873         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2874                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || !file->f_op->iopoll)
2875                         return -EOPNOTSUPP;
2876
2877                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI | IOCB_ALLOC_CACHE;
2878                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2879                 req->iopoll_completed = 0;
2880         } else {
2881                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2882                         return -EINVAL;
2883                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2884         }
2885
2886         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2887         if (ioprio) {
2888                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2889                 if (ret)
2890                         return ret;
2891
2892                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2893         } else {
2894                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2895         }
2896
2897         req->imu = NULL;
2898         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2899         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2900         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2901         return 0;
2902 }
2903
2904 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2905 {
2906         switch (ret) {
2907         case -EIOCBQUEUED:
2908                 break;
2909         case -ERESTARTSYS:
2910         case -ERESTARTNOINTR:
2911         case -ERESTARTNOHAND:
2912         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2913                 /*
2914                  * We can't just restart the syscall, since previously
2915                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2916                  * IO with EINTR.
2917                  */
2918                 ret = -EINTR;
2919                 fallthrough;
2920         default:
2921                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret);
2922         }
2923 }
2924
2925 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2926                        unsigned int issue_flags)
2927 {
2928         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2929         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2930
2931         /* add previously done IO, if any */
2932         if (req_has_async_data(req) && io->bytes_done > 0) {
2933                 if (ret < 0)
2934                         ret = io->bytes_done;
2935                 else
2936                         ret += io->bytes_done;
2937         }
2938
2939         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2940                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2941         if (ret >= 0 && (kiocb->ki_complete == io_complete_rw))
2942                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2943         else
2944                 io_rw_done(kiocb, ret);
2945
2946         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2947                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2948                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2949                         io_req_task_queue_reissue(req);
2950                 } else {
2951                         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2952                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2953
2954                         req_set_fail(req);
2955                         if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) {
2956                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2957                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2958                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2959                         } else {
2960                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2961                         }
2962                 }
2963         }
2964 }
2965
2966 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2967                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2968 {
2969         size_t len = req->rw.len;
2970         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2971         size_t offset;
2972
2973         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2974                 return -EFAULT;
2975         /* not inside the mapped region */
2976         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2977                 return -EFAULT;
2978
2979         /*
2980          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2981          * and advance us to the beginning.
2982          */
2983         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2984         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2985
2986         if (offset) {
2987                 /*
2988                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2989                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2990                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2991                  * we know that:
2992                  *
2993                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2994                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2995                  *    first and last bvec
2996                  *
2997                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2998                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2999                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3000                  * since we can just skip the first segment, which may not
3001                  * be PAGE_SIZE aligned.
3002                  */
3003                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3004
3005                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3006                         iov_iter_advance(iter, offset);
3007                 } else {
3008                         unsigned long seg_skip;
3009
3010                         /* skip first vec */
3011                         offset -= bvec->bv_len;
3012                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3013
3014                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3015                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3016                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3017                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3018                 }
3019         }
3020
3021         return 0;
3022 }
3023
3024 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
3025 {
3026         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
3027         u16 index, buf_index = req->buf_index;
3028
3029         if (likely(!imu)) {
3030                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3031
3032                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3033                         return -EFAULT;
3034                 io_req_set_rsrc_node(req, ctx);
3035                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3036                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
3037                 req->imu = imu;
3038         }
3039         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
3040 }
3041
3042 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3043 {
3044         if (needs_lock)
3045                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3046 }
3047
3048 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3049 {
3050         /*
3051          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3052          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3053          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3054          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3055          */
3056         if (needs_lock)
3057                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3058 }
3059
3060 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3061                                           int bgid, unsigned int issue_flags)
3062 {
3063         struct io_buffer *kbuf = req->kbuf;
3064         struct io_buffer *head;
3065         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
3066
3067         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3068                 return kbuf;
3069
3070         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3071
3072         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3073
3074         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3075         if (head) {
3076                 if (!list_empty(&head->list)) {
3077                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3078                                                         list);
3079                         list_del(&kbuf->list);
3080                 } else {
3081                         kbuf = head;
3082                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3083                 }
3084                 if (*len > kbuf->len)
3085                         *len = kbuf->len;
3086                 req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3087                 req->kbuf = kbuf;
3088         } else {
3089                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3090         }
3091
3092         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3093         return kbuf;
3094 }
3095
3096 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3097                                         unsigned int issue_flags)
3098 {
3099         struct io_buffer *kbuf;
3100         u16 bgid;
3101
3102         bgid = req->buf_index;
3103         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, issue_flags);
3104         if (IS_ERR(kbuf))
3105                 return kbuf;
3106         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3107 }
3108
3109 #ifdef CONFIG_COMPAT
3110 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3111                                 unsigned int issue_flags)
3112 {
3113         struct compat_iovec __user *uiov;
3114         compat_ssize_t clen;
3115         void __user *buf;
3116         ssize_t len;
3117
3118         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3119         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3120                 return -EFAULT;
3121         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3122                 return -EFAULT;
3123         if (clen < 0)
3124                 return -EINVAL;
3125
3126         len = clen;
3127         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, issue_flags);
3128         if (IS_ERR(buf))
3129                 return PTR_ERR(buf);
3130         iov[0].iov_base = buf;
3131         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3132         return 0;
3133 }
3134 #endif
3135
3136 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3137                                       unsigned int issue_flags)
3138 {
3139         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3140         void __user *buf;
3141         ssize_t len;
3142
3143         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3144                 return -EFAULT;
3145
3146         len = iov[0].iov_len;
3147         if (len < 0)
3148                 return -EINVAL;
3149         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, issue_flags);
3150         if (IS_ERR(buf))
3151                 return PTR_ERR(buf);
3152         iov[0].iov_base = buf;
3153         iov[0].iov_len = len;
3154         return 0;
3155 }
3156
3157 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3158                                     unsigned int issue_flags)
3159 {
3160         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3161                 struct io_buffer *kbuf = req->kbuf;
3162
3163                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3164                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3165                 return 0;
3166         }
3167         if (req->rw.len != 1)
3168                 return -EINVAL;
3169
3170 #ifdef CONFIG_COMPAT
3171         if (req->ctx->compat)
3172                 return io_compat_import(req, iov, issue_flags);
3173 #endif
3174
3175         return __io_iov_buffer_select(req, iov, issue_flags);
3176 }
3177
3178 static struct iovec *__io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3179                                        struct io_rw_state *s,
3180                                        unsigned int issue_flags)
3181 {
3182         struct iov_iter *iter = &s->iter;
3183         u8 opcode = req->opcode;
3184         struct iovec *iovec;
3185         void __user *buf;
3186         size_t sqe_len;
3187         ssize_t ret;
3188
3189         BUILD_BUG_ON(ERR_PTR(0) != NULL);
3190
3191         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED)
3192                 return ERR_PTR(io_import_fixed(req, rw, iter));
3193
3194         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3195         if (unlikely(req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT)))
3196                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3197
3198         buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3199         sqe_len = req->rw.len;
3200
3201         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3202                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3203                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, issue_flags);
3204                         if (IS_ERR(buf))
3205                                 return ERR_CAST(buf);
3206                         req->rw.len = sqe_len;
3207                 }
3208
3209                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, s->fast_iov, iter);
3210                 return ERR_PTR(ret);
3211         }
3212
3213         iovec = s->fast_iov;
3214         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3215                 ret = io_iov_buffer_select(req, iovec, issue_flags);
3216                 if (!ret)
3217                         iov_iter_init(iter, rw, iovec, 1, iovec->iov_len);
3218                 return ERR_PTR(ret);
3219         }
3220
3221         ret = __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, &iovec, iter,
3222                               req->ctx->compat);
3223         if (unlikely(ret < 0))
3224                 return ERR_PTR(ret);
3225         return iovec;
3226 }
3227
3228 static inline int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3229                                   struct iovec **iovec, struct io_rw_state *s,
3230                                   unsigned int issue_flags)
3231 {
3232         *iovec = __io_import_iovec(rw, req, s, issue_flags);
3233         if (unlikely(IS_ERR(*iovec)))
3234                 return PTR_ERR(*iovec);
3235
3236         iov_iter_save_state(&s->iter, &s->iter_state);
3237         return 0;
3238 }
3239
3240 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3241 {
3242         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3243 }
3244
3245 /*
3246  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3247  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3248  */
3249 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3250 {
3251         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3252         struct file *file = req->file;
3253         ssize_t ret = 0;
3254
3255         /*
3256          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3257          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3258          * the kiocb to be handled from an async context.
3259          */
3260         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3261                 return -EOPNOTSUPP;
3262         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) &&
3263             !(kiocb->ki_filp->f_flags & O_NONBLOCK))
3264                 return -EAGAIN;
3265
3266         while (iov_iter_count(iter)) {
3267                 struct iovec iovec;
3268                 ssize_t nr;
3269
3270                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3271                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3272                 } else {
3273                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3274                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3275                 }
3276
3277                 if (rw == READ) {
3278                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3279                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3280                 } else {
3281                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3282                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3283                 }
3284
3285                 if (nr < 0) {
3286                         if (!ret)
3287                                 ret = nr;
3288                         break;
3289                 }
3290                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3291                         iov_iter_advance(iter, nr);
3292                 } else {
3293                         req->rw.len -= nr;
3294                         req->rw.addr += nr;
3295                 }
3296                 ret += nr;
3297                 if (nr != iovec.iov_len)
3298                         break;
3299         }
3300
3301         return ret;
3302 }
3303
3304 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3305                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3306 {
3307         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3308
3309         memcpy(&rw->s.iter, iter, sizeof(*iter));
3310         rw->free_iovec = iovec;
3311         rw->bytes_done = 0;
3312         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3313         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3314                 return;
3315         if (!iovec) {
3316                 unsigned iov_off = 0;
3317
3318                 rw->s.iter.iov = rw->s.fast_iov;
3319                 if (iter->iov != fast_iov) {
3320                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3321                         rw->s.iter.iov += iov_off;
3322                 }
3323                 if (rw->s.fast_iov != fast_iov)
3324                         memcpy(rw->s.fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3325                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3326         } else {
3327                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3328         }
3329 }
3330
3331 static inline bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3332 {
3333         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3334         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3335         if (req->async_data) {
3336                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
3337                 return false;
3338         }
3339         return true;
3340 }
3341
3342 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3343                              struct io_rw_state *s, bool force)
3344 {
3345         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3346                 return 0;
3347         if (!req_has_async_data(req)) {
3348                 struct io_async_rw *iorw;
3349
3350                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3351                         kfree(iovec);
3352                         return -ENOMEM;
3353                 }
3354
3355                 io_req_map_rw(req, iovec, s->fast_iov, &s->iter);
3356                 iorw = req->async_data;
3357                 /* we've copied and mapped the iter, ensure state is saved */
3358                 iov_iter_save_state(&iorw->s.iter, &iorw->s.iter_state);
3359         }
3360         return 0;
3361 }
3362
3363 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3364 {
3365         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3366         struct iovec *iov;
3367         int ret;
3368
3369         /* submission path, ->uring_lock should already be taken */
3370         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->s, 0);
3371         if (unlikely(ret < 0))
3372                 return ret;
3373
3374         iorw->bytes_done = 0;
3375         iorw->free_iovec = iov;
3376         if (iov)
3377                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3378         return 0;
3379 }
3380
3381 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3382 {
3383         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3384                 return -EBADF;
3385         return io_prep_rw(req, sqe);
3386 }
3387
3388 /*
3389  * This is our waitqueue callback handler, registered through __folio_lock_async()
3390  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3391  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3392  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3393  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3394  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3395  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3396  * slow path.
3397  */
3398 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3399                              int sync, void *arg)
3400 {
3401         struct wait_page_queue *wpq;
3402         struct io_kiocb *req = wait->private;
3403         struct wait_page_key *key = arg;
3404
3405         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3406
3407         if (!wake_page_match(wpq, key))
3408                 return 0;
3409
3410         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3411         list_del_init(&wait->entry);
3412         io_req_task_queue(req);
3413         return 1;
3414 }
3415
3416 /*
3417  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3418  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3419  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3420  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3421  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3422  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3423  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3424  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3425  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3426  * async worker threads for a blocking retry.
3427  */
3428 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3429 {
3430         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3431         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3432         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3433
3434         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3435         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3436                 return false;
3437
3438         /* Only for buffered IO */
3439         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3440                 return false;
3441
3442         /*
3443          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3444          * support callback based unlocks
3445          */
3446         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3447                 return false;
3448
3449         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3450         wait->wait.private = req;
3451         wait->wait.flags = 0;
3452         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3453         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3454         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3455         kiocb->ki_waitq = wait;
3456         return true;
3457 }
3458
3459 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3460 {
3461         if (likely(req->file->f_op->read_iter))
3462                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3463         else if (req->file->f_op->read)
3464                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3465         else
3466                 return -EINVAL;
3467 }
3468
3469 static bool need_read_all(struct io_kiocb *req)
3470 {
3471         return req->flags & REQ_F_ISREG ||
3472                 S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode);
3473 }
3474
3475 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3476 {
3477         struct io_rw_state __s, *s = &__s;
3478         struct iovec *iovec;
3479         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3480         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3481         struct io_async_rw *rw;
3482         ssize_t ret, ret2;
3483
3484         if (!req_has_async_data(req)) {
3485                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, s, issue_flags);
3486                 if (unlikely(ret < 0))
3487                         return ret;
3488         } else {
3489                 rw = req->async_data;
3490                 s = &rw->s;
3491                 /*
3492                  * We come here from an earlier attempt, restore our state to
3493                  * match in case it doesn't. It's cheap enough that we don't
3494                  * need to make this conditional.
3495                  */
3496                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3497                 iovec = NULL;
3498         }
3499         req->result = iov_iter_count(&s->iter);
3500
3501         if (force_nonblock) {
3502                 /* If the file doesn't support async, just async punt */
3503                 if (unlikely(!io_file_supports_nowait(req))) {
3504                         ret = io_setup_async_rw(req, iovec, s, true);
3505                         return ret ?: -EAGAIN;
3506                 }
3507                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3508         } else {
3509                 /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3510                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3511         }
3512
3513         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3514         if (unlikely(ret)) {
3515                 kfree(iovec);
3516                 return ret;
3517         }
3518
3519         ret = io_iter_do_read(req, &s->iter);
3520
3521         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3522                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3523                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3524                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3525                         goto done;
3526                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3527                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3528                         goto done;
3529                 ret = 0;
3530         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3531                 goto out_free;
3532         } else if (ret == req->result || ret <= 0 || !force_nonblock ||
3533                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !need_read_all(req)) {
3534                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3535                 goto done;
3536         }
3537
3538         /*
3539          * Don't depend on the iter state matching what was consumed, or being
3540          * untouched in case of error. Restore it and we'll advance it
3541          * manually if we need to.
3542          */
3543         iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3544
3545         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, s, true);
3546         if (ret2)
3547                 return ret2;
3548
3549         iovec = NULL;
3550         rw = req->async_data;
3551         s = &rw->s;
3552         /*
3553          * Now use our persistent iterator and state, if we aren't already.
3554          * We've restored and mapped the iter to match.
3555          */
3556
3557         do {
3558                 /*
3559                  * We end up here because of a partial read, either from
3560                  * above or inside this loop. Advance the iter by the bytes
3561                  * that were consumed.
3562                  */
3563                 iov_iter_advance(&s->iter, ret);
3564                 if (!iov_iter_count(&s->iter))
3565                         break;
3566                 rw->bytes_done += ret;
3567                 iov_iter_save_state(&s->iter, &s->iter_state);
3568
3569                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3570                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3571                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3572                         return -EAGAIN;
3573                 }
3574
3575                 /*
3576                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3577                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3578                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3579                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3580                  */
3581                 ret = io_iter_do_read(req, &s->iter);
3582                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3583                         return 0;
3584                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3585                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3586                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3587         } while (ret > 0);
3588 done:
3589         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3590 out_free:
3591         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3592         if (iovec)
3593                 kfree(iovec);
3594         return 0;
3595 }
3596
3597 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3598 {
3599         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3600                 return -EBADF;
3601         req->rw.kiocb.ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(req->file));
3602         return io_prep_rw(req, sqe);
3603 }
3604
3605 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3606 {
3607         struct io_rw_state __s, *s = &__s;
3608         struct iovec *iovec;
3609         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3610         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3611         ssize_t ret, ret2;
3612
3613         if (!req_has_async_data(req)) {
3614                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, s, issue_flags);
3615                 if (unlikely(ret < 0))
3616                         return ret;
3617         } else {
3618                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3619
3620                 s = &rw->s;
3621                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3622                 iovec = NULL;
3623         }
3624         req->result = iov_iter_count(&s->iter);
3625
3626         if (force_nonblock) {
3627                 /* If the file doesn't support async, just async punt */
3628                 if (unlikely(!io_file_supports_nowait(req)))
3629                         goto copy_iov;
3630
3631                 /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3632                 if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3633                     (req->flags & REQ_F_ISREG))
3634                         goto copy_iov;
3635
3636                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3637         } else {
3638                 /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3639                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3640         }
3641
3642         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3643         if (unlikely(ret))
3644                 goto out_free;
3645
3646         /*
3647          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3648          * which will be released by another thread in
3649          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3650          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3651          * we return to userspace.
3652          */
3653         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3654                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3655                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3656                                         SB_FREEZE_WRITE);
3657         }
3658         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3659
3660         if (likely(req->file->f_op->write_iter))
3661                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &s->iter);
3662         else if (req->file->f_op->write)
3663                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, &s->iter);
3664         else
3665                 ret2 = -EINVAL;
3666
3667         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3668                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3669                 ret2 = -EAGAIN;
3670         }
3671
3672         /*
3673          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3674          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3675          */
3676         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3677                 ret2 = -EAGAIN;
3678         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3679         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3680                 goto done;
3681         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3682                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3683                 if (ret2 == -EAGAIN && (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3684                         goto copy_iov;
3685 done:
3686                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3687         } else {
3688 copy_iov:
3689                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3690                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, s, false);
3691                 return ret ?: -EAGAIN;
3692         }
3693 out_free:
3694         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3695         if (iovec)
3696                 kfree(iovec);
3697         return ret;
3698 }
3699
3700 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3701                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3702 {
3703         struct io_rename *ren = &req->rename;
3704         const char __user *oldf, *newf;
3705
3706         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3707                 return -EINVAL;
3708         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3709                 return -EINVAL;
3710         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3711                 return -EBADF;
3712
3713         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3714         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3715         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3716         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3717         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3718
3719         ren->oldpath = getname(oldf);
3720         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3721                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3722
3723         ren->newpath = getname(newf);
3724         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3725                 putname(ren->oldpath);
3726                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3727         }
3728
3729         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3730         return 0;
3731 }
3732
3733 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3734 {
3735         struct io_rename *ren = &req->rename;
3736         int ret;
3737
3738         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3739                 return -EAGAIN;
3740
3741         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3742                                 ren->newpath, ren->flags);
3743
3744         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3745         if (ret < 0)
3746                 req_set_fail(req);
3747         io_req_complete(req, ret);
3748         return 0;
3749 }
3750
3751 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3752                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3753 {
3754         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3755         const char __user *fname;
3756
3757         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3758                 return -EINVAL;
3759         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3760             sqe->splice_fd_in)
3761                 return -EINVAL;
3762         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3763                 return -EBADF;
3764
3765         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3766
3767         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3768         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3769                 return -EINVAL;
3770
3771         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3772         un->filename = getname(fname);
3773         if (IS_ERR(un->filename))
3774                 return PTR_ERR(un->filename);
3775
3776         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3777         return 0;
3778 }
3779
3780 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3781 {
3782         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3783         int ret;
3784
3785         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3786                 return -EAGAIN;
3787
3788         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3789                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3790         else
3791                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3792
3793         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3794         if (ret < 0)
3795                 req_set_fail(req);
3796         io_req_complete(req, ret);
3797         return 0;
3798 }
3799
3800 static int io_mkdirat_prep(struct io_kiocb *req,
3801                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3802 {
3803         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3804         const char __user *fname;
3805
3806         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3807                 return -EINVAL;
3808         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3809             sqe->splice_fd_in)
3810                 return -EINVAL;
3811         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3812                 return -EBADF;
3813
3814         mkd->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3815         mkd->mode = READ_ONCE(sqe->len);
3816
3817         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3818         mkd->filename = getname(fname);
3819         if (IS_ERR(mkd->filename))
3820                 return PTR_ERR(mkd->filename);
3821
3822         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3823         return 0;
3824 }
3825
3826 static int io_mkdirat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3827 {
3828         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3829         int ret;
3830
3831         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3832                 return -EAGAIN;
3833
3834         ret = do_mkdirat(mkd->dfd, mkd->filename, mkd->mode);
3835
3836         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3837         if (ret < 0)
3838                 req_set_fail(req);
3839         io_req_complete(req, ret);
3840         return 0;
3841 }
3842
3843 static int io_symlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3844                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3845 {
3846         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3847         const char __user *oldpath, *newpath;
3848
3849         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3850                 return -EINVAL;
3851         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3852             sqe->splice_fd_in)
3853                 return -EINVAL;
3854         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3855                 return -EBADF;
3856
3857         sl->new_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3858         oldpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3859         newpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3860
3861         sl->oldpath = getname(oldpath);
3862         if (IS_ERR(sl->oldpath))
3863                 return PTR_ERR(sl->oldpath);
3864
3865         sl->newpath = getname(newpath);
3866         if (IS_ERR(sl->newpath)) {
3867                 putname(sl->oldpath);
3868                 return PTR_ERR(sl->newpath);
3869         }
3870
3871         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3872         return 0;
3873 }
3874
3875 static int io_symlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3876 {
3877         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3878         int ret;
3879
3880         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3881                 return -EAGAIN;
3882
3883         ret = do_symlinkat(sl->oldpath, sl->new_dfd, sl->newpath);
3884
3885         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3886         if (ret < 0)
3887                 req_set_fail(req);
3888         io_req_complete(req, ret);
3889         return 0;
3890 }
3891
3892 static int io_linkat_prep(struct io_kiocb *req,
3893                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3894 {
3895         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3896         const char __user *oldf, *newf;
3897
3898         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3899                 return -EINVAL;
3900         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3901                 return -EINVAL;
3902         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3903                 return -EBADF;
3904
3905         lnk->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3906         lnk->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3907         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3908         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3909         lnk->flags = READ_ONCE(sqe->hardlink_flags);
3910
3911         lnk->oldpath = getname(oldf);
3912         if (IS_ERR(lnk->oldpath))
3913                 return PTR_ERR(lnk->oldpath);
3914
3915         lnk->newpath = getname(newf);
3916         if (IS_ERR(lnk->newpath)) {
3917                 putname(lnk->oldpath);
3918                 return PTR_ERR(lnk->newpath);
3919         }
3920
3921         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3922         return 0;
3923 }
3924
3925 static int io_linkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3926 {
3927         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3928         int ret;
3929
3930         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3931                 return -EAGAIN;
3932
3933         ret = do_linkat(lnk->old_dfd, lnk->oldpath, lnk->new_dfd,
3934                                 lnk->newpath, lnk->flags);
3935
3936         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3937         if (ret < 0)
3938                 req_set_fail(req);
3939         io_req_complete(req, ret);
3940         return 0;
3941 }
3942
3943 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3944                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3945 {
3946 #if defined(CONFIG_NET)
3947         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3948                 return -EINVAL;
3949         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3950                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
3951                 return -EINVAL;
3952
3953         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3954         return 0;
3955 #else
3956         return -EOPNOTSUPP;
3957 #endif
3958 }
3959
3960 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3961 {
3962 #if defined(CONFIG_NET)
3963         struct socket *sock;
3964         int ret;
3965
3966         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3967                 return -EAGAIN;
3968
3969         sock = sock_from_file(req->file);
3970         if (unlikely(!sock))
3971                 return -ENOTSOCK;
3972
3973         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3974         if (ret < 0)
3975                 req_set_fail(req);
3976         io_req_complete(req, ret);
3977         return 0;
3978 #else
3979         return -EOPNOTSUPP;
3980 #endif
3981 }
3982
3983 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3984                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3985 {
3986         struct io_splice *sp = &req->splice;
3987         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3988
3989         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3990                 return -EINVAL;
3991
3992         sp->file_in = NULL;
3993         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3994         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3995
3996         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3997                 return -EINVAL;
3998
3999         sp->file_in = io_file_get(req->ctx, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
4000                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
4001         if (!sp->file_in)
4002                 return -EBADF;
4003         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4004         return 0;
4005 }
4006
4007 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
4008                        const struct io_uring_sqe *sqe)
4009 {
4010         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
4011                 return -EINVAL;
4012         return __io_splice_prep(req, sqe);
4013 }
4014
4015 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4016 {
4017         struct io_splice *sp = &req->splice;
4018         struct file *in = sp->file_in;
4019         struct file *out = sp->file_out;
4020         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4021         long ret = 0;
4022
4023         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4024                 return -EAGAIN;
4025         if (sp->len)
4026                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
4027
4028         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4029                 io_put_file(in);
4030         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4031
4032         if (ret != sp->len)
4033                 req_set_fail(req);
4034         io_req_complete(req, ret);
4035         return 0;
4036 }
4037
4038 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4039 {
4040         struct io_splice *sp = &req->splice;
4041
4042         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
4043         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
4044         return __io_splice_prep(req, sqe);
4045 }
4046
4047 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4048 {
4049         struct io_splice *sp = &req->splice;
4050         struct file *in = sp->file_in;
4051         struct file *out = sp->file_out;
4052         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4053         loff_t *poff_in, *poff_out;
4054         long ret = 0;
4055
4056         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4057                 return -EAGAIN;
4058
4059         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
4060         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
4061
4062         if (sp->len)
4063                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
4064
4065         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4066                 io_put_file(in);
4067         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4068
4069         if (ret != sp->len)
4070                 req_set_fail(req);
4071         io_req_complete(req, ret);
4072         return 0;
4073 }
4074
4075 /*
4076  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
4077  */
4078 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4079 {
4080         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4081
4082         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4083                 return -EINVAL;
4084
4085         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
4086         return 0;
4087 }
4088
4089 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4090 {
4091         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4092
4093         if (!req->file)
4094                 return -EBADF;
4095
4096         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4097                 return -EINVAL;
4098         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4099                      sqe->splice_fd_in))
4100                 return -EINVAL;
4101
4102         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
4103         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
4104                 return -EINVAL;
4105
4106         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4107         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4108         return 0;
4109 }
4110
4111 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4112 {
4113         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
4114         int ret;
4115
4116         /* fsync always requires a blocking context */
4117         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4118                 return -EAGAIN;
4119
4120         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4121                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4122                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4123         if (ret < 0)
4124                 req_set_fail(req);
4125         io_req_complete(req, ret);
4126         return 0;
4127 }
4128
4129 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4130                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4131 {
4132         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4133             sqe->splice_fd_in)
4134                 return -EINVAL;
4135         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4136                 return -EINVAL;
4137
4138         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4139         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4140         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4141         return 0;
4142 }
4143
4144 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4145 {
4146         int ret;
4147
4148         /* fallocate always requiring blocking context */
4149         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4150                 return -EAGAIN;
4151         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4152                                 req->sync.len);
4153         if (ret < 0)
4154                 req_set_fail(req);
4155         io_req_complete(req, ret);
4156         return 0;
4157 }
4158
4159 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4160 {
4161         const char __user *fname;
4162         int ret;
4163
4164         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4165                 return -EINVAL;
4166         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4167                 return -EINVAL;
4168         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4169                 return -EBADF;
4170
4171         /* open.how should be already initialised */
4172         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4173                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4174
4175         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4176         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4177         req->open.filename = getname(fname);
4178         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4179                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4180                 req->open.filename = NULL;
4181                 return ret;
4182         }
4183
4184         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4185         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
4186                 return -EINVAL;
4187
4188         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4189         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4190         return 0;
4191 }
4192
4193 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4194 {
4195         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
4196         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4197
4198         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4199         return __io_openat_prep(req, sqe);
4200 }
4201
4202 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4203 {
4204         struct open_how __user *how;
4205         size_t len;
4206         int ret;
4207
4208         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4209         len = READ_ONCE(sqe->len);
4210         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4211                 return -EINVAL;
4212
4213         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4214                                         len);
4215         if (ret)
4216                 return ret;
4217
4218         return __io_openat_prep(req, sqe);
4219 }
4220
4221 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4222 {
4223         struct open_flags op;
4224         struct file *file;
4225         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
4226         bool fixed = !!req->open.file_slot;
4227         int ret;
4228
4229         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4230         if (ret)
4231                 goto err;
4232         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
4233         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
4234         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4235                 /*
4236                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
4237                  * it'll always -EAGAIN
4238                  */
4239                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
4240                         return -EAGAIN;
4241                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
4242                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
4243         }
4244
4245         if (!fixed) {
4246                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4247                 if (ret < 0)
4248                         goto err;
4249         }
4250
4251         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4252         if (IS_ERR(file)) {
4253                 /*
4254                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
4255                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
4256                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
4257                  */
4258                 if (!fixed)
4259                         put_unused_fd(ret);
4260
4261                 ret = PTR_ERR(file);
4262                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
4263                 if (ret == -EAGAIN &&
4264                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
4265                         return -EAGAIN;
4266                 goto err;
4267         }
4268
4269         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4270                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4271         fsnotify_open(file);
4272
4273         if (!fixed)
4274                 fd_install(ret, file);
4275         else
4276                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4277                                             req->open.file_slot - 1);
4278 err:
4279         putname(req->open.filename);
4280         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4281         if (ret < 0)
4282                 req_set_fail(req);
4283         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4284         return 0;
4285 }
4286
4287 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4288 {
4289         return io_openat2(req, issue_flags);
4290 }
4291
4292 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4293                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4294 {
4295         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4296         u64 tmp;
4297
4298         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
4299             sqe->splice_fd_in)
4300                 return -EINVAL;
4301
4302         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4303         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4304                 return -EINVAL;
4305
4306         memset(p, 0, sizeof(*p));
4307         p->nbufs = tmp;
4308         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4309         return 0;
4310 }
4311
4312 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4313                                int bgid, unsigned nbufs)
4314 {
4315         unsigned i = 0;
4316
4317         /* shouldn't happen */
4318         if (!nbufs)
4319                 return 0;
4320
4321         /* the head kbuf is the list itself */
4322         while (!list_empty(&buf->list)) {
4323                 struct io_buffer *nxt;
4324
4325                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4326                 list_del(&nxt->list);
4327                 kfree(nxt);
4328                 if (++i == nbufs)
4329                         return i;
4330         }
4331         i++;
4332         kfree(buf);
4333         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
4334
4335         return i;
4336 }
4337
4338 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4339 {
4340         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4341         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4342         struct io_buffer *head;
4343         int ret = 0;
4344         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
4345
4346         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
4347
4348         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4349
4350         ret = -ENOENT;
4351         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4352         if (head)
4353                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4354         if (ret < 0)
4355                 req_set_fail(req);
4356
4357         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4358         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4359         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
4360         return 0;
4361 }
4362
4363 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4364                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4365 {
4366         unsigned long size, tmp_check;
4367         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4368         u64 tmp;
4369
4370         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
4371                 return -EINVAL;
4372
4373         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4374         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4375                 return -E2BIG;
4376         p->nbufs = tmp;
4377         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4378         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4379
4380         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4381                                 &size))
4382                 return -EOVERFLOW;
4383         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4384                 return -EOVERFLOW;
4385
4386         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4387         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4388                 return -EFAULT;
4389
4390         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4391         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4392         if (tmp > USHRT_MAX)
4393                 return -E2BIG;
4394         p->bid = tmp;
4395         return 0;
4396 }
4397
4398 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4399 {
4400         struct io_buffer *buf;
4401         u64 addr = pbuf->addr;
4402         int i, bid = pbuf->bid;
4403
4404         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4405                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
4406                 if (!buf)
4407                         break;
4408
4409                 buf->addr = addr;
4410                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4411                 buf->bid = bid;
4412                 addr += pbuf->len;
4413                 bid++;
4414                 if (!*head) {
4415                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4416                         *head = buf;
4417                 } else {
4418                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4419                 }
4420         }
4421
4422         return i ? i : -ENOMEM;
4423 }
4424
4425 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4426 {
4427         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4428         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4429         struct io_buffer *head, *list;
4430         int ret = 0;
4431         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
4432
4433         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
4434
4435         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4436
4437         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4438
4439         ret = io_add_buffers(p, &head);
4440         if (ret >= 0 && !list) {
4441                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4442                 if (ret < 0)
4443                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4444         }
4445         if (ret < 0)
4446                 req_set_fail(req);
4447         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4448         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4449         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
4450         return 0;
4451 }
4452
4453 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4454                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4455 {
4456 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4457         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4458                 return -EINVAL;
4459         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4460                 return -EINVAL;
4461
4462         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4463         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4464         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4465
4466         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4467                 struct epoll_event __user *ev;
4468
4469                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4470                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4471                         return -EFAULT;
4472         }
4473
4474         return 0;
4475 #else
4476         return -EOPNOTSUPP;
4477 #endif
4478 }
4479
4480 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4481 {
4482 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4483         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4484         int ret;
4485         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4486
4487         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4488         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4489                 return -EAGAIN;
4490
4491         if (ret < 0)
4492                 req_set_fail(req);
4493         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4494         return 0;
4495 #else
4496         return -EOPNOTSUPP;
4497 #endif
4498 }
4499
4500 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4501 {
4502 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4503         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4504                 return -EINVAL;
4505         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4506                 return -EINVAL;
4507
4508         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4509         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4510         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4511         return 0;
4512 #else
4513         return -EOPNOTSUPP;
4514 #endif
4515 }
4516
4517 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4518 {
4519 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4520         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4521         int ret;
4522
4523         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4524                 return -EAGAIN;
4525
4526         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4527         if (ret < 0)
4528                 req_set_fail(req);
4529         io_req_complete(req, ret);
4530         return 0;
4531 #else
4532         return -EOPNOTSUPP;
4533 #endif
4534 }
4535
4536 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4537 {
4538         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4539                 return -EINVAL;
4540         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4541                 return -EINVAL;
4542
4543         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4544         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4545         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4546         return 0;
4547 }
4548
4549 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4550 {
4551         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4552         int ret;
4553
4554         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4555                 switch (fa->advice) {
4556                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4557                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4558                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4559                         break;
4560                 default:
4561                         return -EAGAIN;
4562                 }
4563         }
4564
4565         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4566         if (ret < 0)
4567                 req_set_fail(req);
4568         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4569         return 0;
4570 }
4571
4572 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4573 {
4574         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4575                 return -EINVAL;
4576         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4577                 return -EINVAL;
4578         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4579                 return -EBADF;
4580
4581         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4582         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4583         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4584         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4585         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4586
4587         return 0;
4588 }
4589
4590 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4591 {
4592         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4593         int ret;
4594
4595         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4596                 return -EAGAIN;
4597
4598         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4599                        ctx->buffer);
4600
4601         if (ret < 0)
4602                 req_set_fail(req);
4603         io_req_complete(req, ret);
4604         return 0;
4605 }
4606
4607 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4608 {
4609         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4610                 return -EINVAL;
4611         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4612             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4613                 return -EINVAL;
4614         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4615                 return -EBADF;
4616
4617         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4618         req->close.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4619         if (req->close.file_slot && req->close.fd)
4620                 return -EINVAL;
4621
4622         return 0;
4623 }
4624
4625 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4626 {
4627         struct files_struct *files = current->files;
4628         struct io_close *close = &req->close;
4629         struct fdtable *fdt;
4630         struct file *file = NULL;
4631         int ret = -EBADF;
4632
4633         if (req->close.file_slot) {
4634                 ret = io_close_fixed(req, issue_flags);
4635                 goto err;
4636         }
4637
4638         spin_lock(&files->file_lock);
4639         fdt = files_fdtable(files);
4640         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4641                 spin_unlock(&files->file_lock);
4642                 goto err;
4643         }
4644         file = fdt->fd[close->fd];
4645         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4646                 spin_unlock(&files->file_lock);
4647                 file = NULL;
4648                 goto err;
4649         }
4650
4651         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4652         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4653                 spin_unlock(&files->file_lock);
4654                 return -EAGAIN;
4655         }
4656
4657         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4658         spin_unlock(&files->file_lock);
4659         if (ret < 0) {
4660                 if (ret == -ENOENT)
4661                         ret = -EBADF;
4662                 goto err;
4663         }
4664
4665         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4666         ret = filp_close(file, current->files);
4667 err:
4668         if (ret < 0)
4669                 req_set_fail(req);
4670         if (file)
4671                 fput(file);
4672         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4673         return 0;
4674 }
4675
4676 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4677 {
4678         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4679
4680         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4681                 return -EINVAL;
4682         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4683                      sqe->splice_fd_in))
4684                 return -EINVAL;
4685
4686         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4687         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4688         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4689         return 0;
4690 }
4691
4692 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4693 {
4694         int ret;
4695
4696         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4697         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4698                 return -EAGAIN;
4699
4700         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4701                                 req->sync.flags);
4702         if (ret < 0)
4703                 req_set_fail(req);
4704         io_req_complete(req, ret);
4705         return 0;
4706 }
4707
4708 #if defined(CONFIG_NET)
4709 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4710                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4711 {
4712         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4713
4714         if (async_msg)
4715                 return -EAGAIN;
4716         if (io_alloc_async_data(req)) {
4717                 kfree(kmsg->free_iov);
4718                 return -ENOMEM;
4719         }
4720         async_msg = req->async_data;
4721         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4722         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4723         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4724         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4725         if (!async_msg->free_iov)
4726                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4727
4728         return -EAGAIN;
4729 }
4730
4731 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4732                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4733 {
4734         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4735         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4736         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4737                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4738 }
4739
4740 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4741 {
4742         int ret;
4743
4744         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4745         if (!ret)
4746                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4747         return ret;
4748 }
4749
4750 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4751 {
4752         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4753
4754         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4755                 return -EINVAL;
4756
4757         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4758         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4759         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4760         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4761                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4762
4763 #ifdef CONFIG_COMPAT
4764         if (req->ctx->compat)
4765                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4766 #endif
4767         return 0;
4768 }
4769
4770 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4771 {
4772         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4773         struct socket *sock;
4774         unsigned flags;
4775         int min_ret = 0;
4776         int ret;
4777
4778         sock = sock_from_file(req->file);
4779         if (unlikely(!sock))
4780                 return -ENOTSOCK;
4781
4782         if (req_has_async_data(req)) {
4783                 kmsg = req->async_data;
4784         } else {
4785                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4786                 if (ret)
4787                         return ret;
4788                 kmsg = &iomsg;
4789         }
4790
4791         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4792         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4793                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4794         if (flags & MSG_WAITALL)
4795                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4796
4797         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4798         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4799                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4800         if (ret == -ERESTARTSYS)
4801                 ret = -EINTR;
4802
4803         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4804         if (kmsg->free_iov)
4805                 kfree(kmsg->free_iov);
4806         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4807         if (ret < min_ret)
4808                 req_set_fail(req);
4809         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4810         return 0;
4811 }
4812
4813 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4814 {
4815         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4816         struct msghdr msg;
4817         struct iovec iov;
4818         struct socket *sock;
4819         unsigned flags;
4820         int min_ret = 0;
4821         int ret;
4822
4823         sock = sock_from_file(req->file);
4824         if (unlikely(!sock))
4825                 return -ENOTSOCK;
4826
4827         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4828         if (unlikely(ret))
4829                 return ret;
4830
4831         msg.msg_name = NULL;
4832         msg.msg_control = NULL;
4833         msg.msg_controllen = 0;
4834         msg.msg_namelen = 0;
4835
4836         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4837         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4838                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4839         if (flags & MSG_WAITALL)
4840                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4841
4842         msg.msg_flags = flags;
4843         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4844         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4845                 return -EAGAIN;
4846         if (ret == -ERESTARTSYS)
4847                 ret = -EINTR;
4848
4849         if (ret < min_ret)
4850                 req_set_fail(req);
4851         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4852         return 0;
4853 }
4854
4855 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4856                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4857 {
4858         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4859         struct iovec __user *uiov;
4860         size_t iov_len;
4861         int ret;
4862
4863         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4864                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4865         if (ret)
4866                 return ret;
4867
4868         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4869                 if (iov_len > 1)
4870                         return -EINVAL;
4871                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4872                         return -EFAULT;
4873                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4874                 iomsg->free_iov = NULL;
4875         } else {
4876                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4877                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4878                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4879                                      false);
4880                 if (ret > 0)
4881                         ret = 0;
4882         }
4883
4884         return ret;
4885 }
4886
4887 #ifdef CONFIG_COMPAT
4888 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4889                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4890 {
4891         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4892         struct compat_iovec __user *uiov;
4893         compat_uptr_t ptr;
4894         compat_size_t len;
4895         int ret;
4896
4897         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4898                                   &ptr, &len);
4899         if (ret)
4900                 return ret;
4901
4902         uiov = compat_ptr(ptr);
4903         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4904                 compat_ssize_t clen;
4905
4906                 if (len > 1)
4907                         return -EINVAL;
4908                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4909                         return -EFAULT;
4910                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4911                         return -EFAULT;
4912                 if (clen < 0)
4913                         return -EINVAL;
4914                 sr->len = clen;
4915                 iomsg->free_iov = NULL;
4916         } else {
4917                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4918                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4919                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4920                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4921                 if (ret < 0)
4922                         return ret;
4923         }
4924
4925         return 0;
4926 }
4927 #endif
4928
4929 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4930                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4931 {
4932         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4933
4934 #ifdef CONFIG_COMPAT
4935         if (req->ctx->compat)
4936                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4937 #endif
4938
4939         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4940 }
4941
4942 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4943                                                unsigned int issue_flags)
4944 {
4945         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4946
4947         return io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, issue_flags);
4948 }
4949
4950 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4951 {
4952         return io_put_kbuf(req, req->kbuf);
4953 }
4954
4955 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4956 {
4957         int ret;
4958
4959         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4960         if (!ret)
4961                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4962         return ret;
4963 }
4964
4965 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4966 {
4967         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4968
4969         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4970                 return -EINVAL;
4971
4972         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4973         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4974         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4975         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4976         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4977                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4978
4979 #ifdef CONFIG_COMPAT
4980         if (req->ctx->compat)
4981                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4982 #endif
4983         return 0;
4984 }
4985
4986 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4987 {
4988         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4989         struct socket *sock;
4990         struct io_buffer *kbuf;
4991         unsigned flags;
4992         int min_ret = 0;
4993         int ret, cflags = 0;
4994         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4995
4996         sock = sock_from_file(req->file);
4997         if (unlikely(!sock))
4998                 return -ENOTSOCK;
4999
5000         if (req_has_async_data(req)) {
5001                 kmsg = req->async_data;
5002         } else {
5003                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
5004                 if (ret)
5005                         return ret;
5006                 kmsg = &iomsg;
5007         }
5008
5009         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5010                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, issue_flags);
5011                 if (IS_ERR(kbuf))
5012                         return PTR_ERR(kbuf);
5013                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5014                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
5015                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
5016                                 1, req->sr_msg.len);
5017         }
5018
5019         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5020         if (force_nonblock)
5021                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5022         if (flags & MSG_WAITALL)
5023                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
5024
5025         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
5026                                         kmsg->uaddr, flags);
5027         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5028                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
5029         if (ret == -ERESTARTSYS)
5030                 ret = -EINTR;
5031
5032         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5033                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5034         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
5035         if (kmsg->free_iov)
5036                 kfree(kmsg->free_iov);
5037         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5038         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5039                 req_set_fail(req);
5040         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5041         return 0;
5042 }
5043
5044 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5045 {
5046         struct io_buffer *kbuf;
5047         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5048         struct msghdr msg;
5049         void __user *buf = sr->buf;
5050         struct socket *sock;
5051         struct iovec iov;
5052         unsigned flags;
5053         int min_ret = 0;
5054         int ret, cflags = 0;
5055         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5056
5057         sock = sock_from_file(req->file);
5058         if (unlikely(!sock))
5059                 return -ENOTSOCK;
5060
5061         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5062                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, issue_flags);
5063                 if (IS_ERR(kbuf))
5064                         return PTR_ERR(kbuf);
5065                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5066         }
5067
5068         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
5069         if (unlikely(ret))
5070                 goto out_free;
5071
5072         msg.msg_name = NULL;
5073         msg.msg_control = NULL;
5074         msg.msg_controllen = 0;
5075         msg.msg_namelen = 0;
5076         msg.msg_iocb = NULL;
5077         msg.msg_flags = 0;
5078
5079         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5080         if (force_nonblock)
5081                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5082         if (flags & MSG_WAITALL)
5083                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
5084
5085         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
5086         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5087                 return -EAGAIN;
5088         if (ret == -ERESTARTSYS)
5089                 ret = -EINTR;
5090 out_free:
5091         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5092                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5093         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5094                 req_set_fail(req);
5095         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5096         return 0;
5097 }
5098
5099 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5100 {
5101         struct io_accept *accept = &req->accept;
5102
5103         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5104                 return -EINVAL;
5105         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
5106                 return -EINVAL;
5107
5108         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5109         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5110         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
5111         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5112
5113         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5114         if (accept->file_slot && ((req->open.how.flags & O_CLOEXEC) ||
5115                                   (accept->flags & SOCK_CLOEXEC)))
5116                 return -EINVAL;
5117         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
5118                 return -EINVAL;
5119         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
5120                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
5121         return 0;
5122 }
5123
5124 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5125 {
5126         struct io_accept *accept = &req->accept;
5127         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5128         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5129         bool fixed = !!accept->file_slot;
5130         struct file *file;
5131         int ret, fd;
5132
5133         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
5134                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5135
5136         if (!fixed) {
5137                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
5138                 if (unlikely(fd < 0))
5139                         return fd;
5140         }
5141         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
5142                          accept->flags);
5143         if (IS_ERR(file)) {
5144                 if (!fixed)
5145                         put_unused_fd(fd);
5146                 ret = PTR_ERR(file);
5147                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5148                         return -EAGAIN;
5149                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5150                         ret = -EINTR;
5151                 req_set_fail(req);
5152         } else if (!fixed) {
5153                 fd_install(fd, file);
5154                 ret = fd;
5155         } else {
5156                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
5157                                             accept->file_slot - 1);
5158         }
5159         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5160         return 0;
5161 }
5162
5163 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
5164 {
5165         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5166         struct io_connect *conn = &req->connect;
5167
5168         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
5169 }
5170
5171 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5172 {
5173         struct io_connect *conn = &req->connect;
5174
5175         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5176                 return -EINVAL;
5177         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
5178             sqe->splice_fd_in)
5179                 return -EINVAL;
5180
5181         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5182         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5183         return 0;
5184 }
5185
5186 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5187 {
5188         struct io_async_connect __io, *io;
5189         unsigned file_flags;
5190         int ret;
5191         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5192
5193         if (req_has_async_data(req)) {
5194                 io = req->async_data;
5195         } else {
5196                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5197                                                 req->connect.addr_len,
5198                                                 &__io.address);
5199                 if (ret)
5200                         goto out;
5201                 io = &__io;
5202         }
5203
5204         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5205
5206         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5207                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5208         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5209                 if (req_has_async_data(req))
5210                         return -EAGAIN;
5211                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5212                         ret = -ENOMEM;
5213                         goto out;
5214                 }
5215                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5216                 return -EAGAIN;
5217         }
5218         if (ret == -ERESTARTSYS)
5219                 ret = -EINTR;
5220 out:
5221         if (ret < 0)
5222                 req_set_fail(req);
5223         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5224         return 0;
5225 }
5226 #else /* !CONFIG_NET */
5227 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
5228 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
5229 {                                                                       \
5230         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5231 }
5232
5233 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
5234 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
5235 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
5236 {                                                                       \
5237         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5238 }                                                                       \
5239
5240 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
5241 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
5242 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
5243 {                                                                       \
5244         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5245 }
5246
5247 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
5248 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
5249 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
5250 IO_NETOP_PREP(accept);
5251 IO_NETOP_FN(send);
5252 IO_NETOP_FN(recv);
5253 #endif /* CONFIG_NET */
5254
5255 struct io_poll_table {
5256         struct poll_table_struct pt;
5257         struct io_kiocb *req;
5258         int nr_entries;
5259         int error;
5260 };
5261
5262 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5263                            __poll_t mask, io_req_tw_func_t func)
5264 {
5265         /* for instances that support it check for an event match first: */
5266         if (mask && !(mask & poll->events))
5267                 return 0;
5268
5269         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5270
5271         list_del_init(&poll->wait.entry);
5272
5273         req->result = mask;
5274         req->io_task_work.func = func;
5275
5276         /*
5277          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5278          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5279          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5280          * have the needed state needed for it anyway.
5281          */
5282         io_req_task_work_add(req);
5283         return 1;
5284 }
5285
5286 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5287         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5288 {
5289         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5290
5291         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
5292         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
5293                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5294
5295         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5296                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5297
5298                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5299         }
5300
5301         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5302         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5303                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5304                 return true;
5305         }
5306
5307         return false;
5308 }
5309
5310 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5311 {
5312         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5313         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5314                 return req->async_data;
5315         return req->apoll->double_poll;
5316 }
5317
5318 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5319 {
5320         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5321                 return &req->poll;
5322         return &req->apoll->poll;
5323 }
5324
5325 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5326         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5327 {
5328         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5329
5330         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5331
5332         if (poll && poll->head) {
5333                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5334
5335                 spin_lock_irq(&head->lock);
5336                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5337                 if (poll->wait.private)
5338                         req_ref_put(req);
5339                 poll->head = NULL;
5340                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5341         }
5342 }
5343
5344 static bool __io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5345         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5346 {
5347         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5348         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
5349         int error;
5350
5351         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
5352                 error = -ECANCELED;
5353                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5354         } else {
5355                 error = mangle_poll(mask);
5356         }
5357         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
5358                 flags = 0;
5359         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
5360                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5361                 flags = 0;
5362         }
5363         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
5364                 ctx->cq_extra++;
5365
5366         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
5367 }
5368
5369 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5370 {
5371         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5372         struct io_kiocb *nxt;
5373
5374         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5375                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5376         } else {
5377                 bool done;
5378
5379                 if (req->poll.done) {
5380                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5381                         return;
5382                 }
5383                 done = __io_poll_complete(req, req->result);
5384                 if (done) {
5385                         io_poll_remove_double(req);
5386                         hash_del(&req->hash_node);
5387                         req->poll.done = true;
5388                 } else {
5389                         req->result = 0;
5390                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
5391                 }
5392                 io_commit_cqring(ctx);
5393                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5394                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5395
5396                 if (done) {
5397                         nxt = io_put_req_find_next(req);
5398                         if (nxt)
5399                                 io_req_task_submit(nxt, locked);
5400                 }
5401         }
5402 }
5403
5404 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5405                                int sync, void *key)
5406 {
5407         struct io_kiocb *req = wait->private;
5408         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5409         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5410         unsigned long flags;
5411
5412         /* for instances that support it check for an event match first: */
5413         if (mask && !(mask & poll->events))
5414                 return 0;
5415         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
5416                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5417
5418         list_del_init(&wait->entry);
5419
5420         if (poll->head) {
5421                 bool done;
5422
5423                 spin_lock_irqsave(&poll->head->lock, flags);
5424                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5425                 if (!done)
5426                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5427                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5428                 wait->private = NULL;
5429                 spin_unlock_irqrestore(&poll->head->lock, flags);
5430                 if (!done) {
5431                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5432                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5433                 }
5434         }
5435         req_ref_put(req);
5436         return 1;
5437 }
5438
5439 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5440                               wait_queue_func_t wake_func)
5441 {
5442         poll->head = NULL;
5443         poll->done = false;
5444         poll->canceled = false;
5445 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5446         /* mask in events that we always want/need */
5447         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5448         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5449         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5450 }
5451
5452 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5453                             struct wait_queue_head *head,
5454                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5455 {
5456         struct io_kiocb *req = pt->req;
5457
5458         /*
5459          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5460          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5461          * if this happens.
5462          */
5463         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5464                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5465
5466                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5467                 if (poll_one->head == head)
5468                         return;
5469                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5470                 if (*poll_ptr) {
5471                         if ((*poll_ptr)->head == head)
5472                                 return;
5473                         pt->error = -EINVAL;
5474                         return;
5475                 }
5476                 /*
5477                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5478                  * into one-shot mode.
5479                  */
5480                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5481                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5482                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5483                 if (!poll) {
5484                         pt->error = -ENOMEM;
5485                         return;
5486                 }
5487                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5488                 req_ref_get(req);
5489                 poll->wait.private = req;
5490
5491                 *poll_ptr = poll;
5492                 if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5493                         req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
5494         }
5495
5496         pt->nr_entries++;
5497         poll->head = head;
5498
5499         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5500                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5501         else
5502                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5503 }
5504
5505 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5506                                struct poll_table_struct *p)
5507 {
5508         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5509         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5510
5511         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5512 }
5513
5514 static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5515 {
5516         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5517         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5518
5519         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5520
5521         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5522                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5523                 return;
5524         }
5525
5526         hash_del(&req->hash_node);
5527         io_poll_remove_double(req);
5528         apoll->poll.done = true;
5529         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5530
5531         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5532                 io_req_task_submit(req, locked);
5533         else
5534                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5535 }
5536
5537 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5538                         void *key)
5539 {
5540         struct io_kiocb *req = wait->private;
5541         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5542
5543         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5544                                         key_to_poll(key));
5545
5546         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5547 }
5548
5549 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5550 {
5551         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5552         struct hlist_head *list;
5553
5554         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5555         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5556 }
5557
5558 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5559                                       struct io_poll_iocb *poll,
5560                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5561                                       wait_queue_func_t wake_func)
5562         __acquires(&ctx->completion_lock)
5563 {
5564         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5565         bool cancel = false;
5566
5567         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5568         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5569         poll->file = req->file;
5570         poll->wait.private = req;
5571
5572         ipt->pt._key = mask;
5573         ipt->req = req;
5574         ipt->error = 0;
5575         ipt->nr_entries = 0;
5576
5577         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5578         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5579                 ipt->error = -EINVAL;
5580
5581         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5582         if (ipt->error || (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)))
5583                 io_poll_remove_double(req);
5584         if (likely(poll->head)) {
5585                 spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5586                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5587                         if (ipt->error)
5588                                 cancel = true;
5589                         ipt->error = 0;
5590                         mask = 0;
5591                 }
5592                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5593                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5594                 else if (cancel)
5595                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5596                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5597                         io_poll_req_insert(req);
5598                 spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5599         }
5600
5601         return mask;
5602 }
5603
5604 enum {
5605         IO_APOLL_OK,
5606         IO_APOLL_ABORTED,
5607         IO_APOLL_READY
5608 };
5609
5610 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5611 {
5612         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5613         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5614         struct async_poll *apoll;
5615         struct io_poll_table ipt;
5616         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5617
5618         if (!def->pollin && !def->pollout)
5619                 return IO_APOLL_ABORTED;
5620         if (!file_can_poll(req->file) || (req->flags & REQ_F_POLLED))
5621                 return IO_APOLL_ABORTED;
5622
5623         if (def->pollin) {
5624                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5625
5626                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5627                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5628                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5629                         mask &= ~POLLIN;
5630         } else {
5631                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5632         }
5633
5634         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5635         if (unlikely(!apoll))
5636                 return IO_APOLL_ABORTED;
5637         apoll->double_poll = NULL;
5638         req->apoll = apoll;
5639         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5640         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5641         io_req_set_refcount(req);
5642
5643         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5644                                         io_async_wake);
5645         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5646         if (ret || ipt.error)
5647                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
5648
5649         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5650                                 mask, apoll->poll.events);
5651         return IO_APOLL_OK;
5652 }
5653
5654 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5655                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5656         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5657 {
5658         bool do_complete = false;
5659
5660         if (!poll->head)
5661                 return false;
5662         spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5663         if (do_cancel)
5664                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5665         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5666                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5667                 do_complete = true;
5668         }
5669         spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5670         hash_del(&req->hash_node);
5671         return do_complete;
5672 }
5673
5674 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5675         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5676 {
5677         bool do_complete;
5678
5679         io_poll_remove_double(req);
5680         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5681
5682         if (do_complete) {
5683                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5684                 io_commit_cqring(req->ctx);
5685                 req_set_fail(req);
5686                 io_put_req_deferred(req);
5687         }
5688         return do_complete;
5689 }
5690
5691 /*
5692  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5693  */
5694 static __cold bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx,
5695                                       struct task_struct *tsk, bool cancel_all)
5696 {
5697         struct hlist_node *tmp;
5698         struct io_kiocb *req;
5699         int posted = 0, i;
5700
5701         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5702         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5703                 struct hlist_head *list;
5704
5705                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5706                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5707                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5708                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5709                 }
5710         }
5711         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5712
5713         if (posted)
5714                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5715
5716         return posted != 0;
5717 }
5718
5719 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5720                                      bool poll_only)
5721         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5722 {
5723         struct hlist_head *list;
5724         struct io_kiocb *req;
5725
5726         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5727         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5728                 if (sqe_addr != req->user_data)
5729                         continue;
5730                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5731                         continue;
5732                 return req;
5733         }
5734         return NULL;
5735 }
5736
5737 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5738                           bool poll_only)
5739         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5740 {
5741         struct io_kiocb *req;
5742
5743         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5744         if (!req)
5745                 return -ENOENT;
5746         if (io_poll_remove_one(req))
5747                 return 0;
5748
5749         return -EALREADY;
5750 }
5751
5752 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5753                                      unsigned int flags)
5754 {
5755         u32 events;
5756
5757         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5758 #ifdef __BIG_ENDIAN
5759         events = swahw32(events);
5760 #endif
5761         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5762                 events |= EPOLLONESHOT;
5763         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5764 }
5765
5766 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5767                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5768 {
5769         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5770         u32 flags;
5771
5772         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5773                 return -EINVAL;
5774         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5775                 return -EINVAL;
5776         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5777         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5778                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5779                 return -EINVAL;
5780         /* meaningless without update */
5781         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5782                 return -EINVAL;
5783
5784         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5785         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5786         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5787
5788         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5789         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5790                 return -EINVAL;
5791         if (upd->update_events)
5792                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5793         else if (sqe->poll32_events)
5794                 return -EINVAL;
5795
5796         return 0;
5797 }
5798
5799 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5800                         void *key)
5801 {
5802         struct io_kiocb *req = wait->private;
5803         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5804
5805         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5806 }
5807
5808 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5809                                struct poll_table_struct *p)
5810 {
5811         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5812
5813         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5814 }
5815
5816 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5817 {
5818         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5819         u32 flags;
5820
5821         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5822                 return -EINVAL;
5823         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5824                 return -EINVAL;
5825         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5826         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5827                 return -EINVAL;
5828
5829         io_req_set_refcount(req);
5830         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5831         return 0;
5832 }
5833
5834 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5835 {
5836         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5837         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5838         struct io_poll_table ipt;
5839         __poll_t mask;
5840         bool done;
5841
5842         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5843
5844         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5845                                         io_poll_wake);
5846
5847         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5848                 ipt.error = 0;
5849                 done = __io_poll_complete(req, mask);
5850                 io_commit_cqring(req->ctx);
5851         }
5852         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5853
5854         if (mask) {
5855                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5856                 if (done)
5857                         io_put_req(req);
5858         }
5859         return ipt.error;
5860 }
5861
5862 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5863 {
5864         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5865         struct io_kiocb *preq;
5866         bool completing;
5867         int ret;
5868
5869         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5870         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5871         if (!preq) {
5872                 ret = -ENOENT;
5873                 goto err;
5874         }
5875
5876         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5877                 completing = true;
5878                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5879                 goto err;
5880         }
5881
5882         /*
5883          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5884          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5885          * let completion re-add it.
5886          */
5887         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5888         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5889                 ret = -EALREADY;
5890                 goto err;
5891         }
5892         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5893         ret = 0;
5894 err:
5895         if (ret < 0) {
5896                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5897                 req_set_fail(req);
5898                 io_req_complete(req, ret);
5899                 return 0;
5900         }
5901         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5902         if (req->poll_update.update_events) {
5903                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5904                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5905                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5906         }
5907         if (req->poll_update.update_user_data)
5908                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5909         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5910
5911         /* complete update request, we're done with it */
5912         io_req_complete(req, ret);
5913
5914         if (!completing) {
5915                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5916                 if (ret < 0) {
5917                         req_set_fail(preq);
5918                         io_req_complete(preq, ret);
5919                 }
5920         }
5921         return 0;
5922 }
5923
5924 static void io_req_task_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5925 {
5926         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5927
5928         if (!(data->flags & IORING_TIMEOUT_ETIME_SUCCESS))
5929                 req_set_fail(req);
5930         io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
5931 }
5932
5933 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5934 {
5935         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5936                                                 struct io_timeout_data, timer);
5937         struct io_kiocb *req = data->req;
5938         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5939         unsigned long flags;
5940
5941         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
5942         list_del_init(&req->timeout.list);
5943         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5944                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5945         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
5946
5947         req->io_task_work.func = io_req_task_timeout;
5948         io_req_task_work_add(req);
5949         return HRTIMER_NORESTART;
5950 }
5951
5952 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5953                                            __u64 user_data)
5954         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5955 {
5956         struct io_timeout_data *io;
5957         struct io_kiocb *req;
5958         bool found = false;
5959
5960         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5961                 found = user_data == req->user_data;
5962                 if (found)
5963                         break;
5964         }
5965         if (!found)
5966                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5967
5968         io = req->async_data;
5969         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5970                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5971         list_del_init(&req->timeout.list);
5972         return req;
5973 }
5974
5975 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5976         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5977         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5978 {
5979         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5980
5981         if (IS_ERR(req))
5982                 return PTR_ERR(req);
5983
5984         req_set_fail(req);
5985         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5986         io_put_req_deferred(req);
5987         return 0;
5988 }
5989
5990 static clockid_t io_timeout_get_clock(struct io_timeout_data *data)
5991 {
5992         switch (data->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) {
5993         case IORING_TIMEOUT_BOOTTIME:
5994                 return CLOCK_BOOTTIME;
5995         case IORING_TIMEOUT_REALTIME:
5996                 return CLOCK_REALTIME;
5997         default:
5998                 /* can't happen, vetted at prep time */
5999                 WARN_ON_ONCE(1);
6000                 fallthrough;
6001         case 0:
6002                 return CLOCK_MONOTONIC;
6003         }
6004 }
6005
6006 static int io_linked_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6007                                     struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6008         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6009 {
6010         struct io_timeout_data *io;
6011         struct io_kiocb *req;
6012         bool found = false;
6013
6014         list_for_each_entry(req, &ctx->ltimeout_list, timeout.list) {
6015                 found = user_data == req->user_data;
6016                 if (found)
6017                         break;
6018         }
6019         if (!found)
6020                 return -ENOENT;
6021
6022         io = req->async_data;
6023         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6024                 return -EALREADY;
6025         hrtimer_init(&io->timer, io_timeout_get_clock(io), mode);
6026         io->timer.function = io_link_timeout_fn;
6027         hrtimer_start(&io->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6028         return 0;
6029 }
6030
6031 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6032                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6033         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6034 {
6035         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6036         struct io_timeout_data *data;
6037
6038         if (IS_ERR(req))
6039                 return PTR_ERR(req);
6040
6041         req->timeout.off = 0; /* noseq */
6042         data = req->async_data;
6043         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
6044         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), mode);
6045         data->timer.function = io_timeout_fn;
6046         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6047         return 0;
6048 }
6049
6050 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
6051                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
6052 {
6053         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6054
6055         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6056                 return -EINVAL;
6057         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6058                 return -EINVAL;
6059         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
6060                 return -EINVAL;
6061
6062         tr->ltimeout = false;
6063         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6064         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6065         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK) {
6066                 if (hweight32(tr->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6067                         return -EINVAL;
6068                 if (tr->flags & IORING_LINK_TIMEOUT_UPDATE)
6069                         tr->ltimeout = true;
6070                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK|IORING_TIMEOUT_ABS))
6071                         return -EINVAL;
6072                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
6073                         return -EFAULT;
6074         } else if (tr->flags) {
6075                 /* timeout removal doesn't support flags */
6076                 return -EINVAL;
6077         }
6078
6079         return 0;
6080 }
6081
6082 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
6083 {
6084         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
6085                                             : HRTIMER_MODE_REL;
6086 }
6087
6088 /*
6089  * Remove or update an existing timeout command
6090  */
6091 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6092 {
6093         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6094         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6095         int ret;
6096
6097         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
6098                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
6099                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6100                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
6101                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6102                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6103         } else {
6104                 enum hrtimer_mode mode = io_translate_timeout_mode(tr->flags);
6105
6106                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6107                 if (tr->ltimeout)
6108                         ret = io_linked_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6109                 else
6110                         ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6111                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6112         }
6113
6114         if (ret < 0)
6115                 req_set_fail(req);
6116         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6117         return 0;
6118 }
6119
6120 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6121                            bool is_timeout_link)
6122 {
6123         struct io_timeout_data *data;
6124         unsigned flags;
6125         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
6126
6127         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6128                 return -EINVAL;
6129         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
6130             sqe->splice_fd_in)
6131                 return -EINVAL;
6132         if (off && is_timeout_link)
6133                 return -EINVAL;
6134         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6135         if (flags & ~(IORING_TIMEOUT_ABS | IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK |
6136                       IORING_TIMEOUT_ETIME_SUCCESS))
6137                 return -EINVAL;
6138         /* more than one clock specified is invalid, obviously */
6139         if (hweight32(flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6140                 return -EINVAL;
6141
6142         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6143         req->timeout.off = off;
6144         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
6145                 req->ctx->off_timeout_used = true;
6146
6147         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
6148                 return -EFAULT;
6149         if (io_alloc_async_data(req))
6150                 return -ENOMEM;
6151
6152         data = req->async_data;
6153         data->req = req;
6154         data->flags = flags;
6155
6156         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
6157                 return -EFAULT;
6158
6159         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
6160         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), data->mode);
6161
6162         if (is_timeout_link) {
6163                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
6164
6165                 if (!link->head)
6166                         return -EINVAL;
6167                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6168                         return -EINVAL;
6169                 req->timeout.head = link->last;
6170                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
6171         }
6172         return 0;
6173 }
6174
6175 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6176 {
6177         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6178         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6179         struct list_head *entry;
6180         u32 tail, off = req->timeout.off;
6181
6182         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6183
6184         /*
6185          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
6186          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
6187          * a pure timeout request, sequence isn't used.
6188          */
6189         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
6190                 entry = ctx->timeout_list.prev;
6191                 goto add;
6192         }
6193
6194         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6195         req->timeout.target_seq = tail + off;
6196
6197         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
6198          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
6199          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
6200          */
6201         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
6202
6203         /*
6204          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
6205          * the one we need first.
6206          */
6207         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
6208                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
6209                                                   timeout.list);
6210
6211                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
6212                         continue;
6213                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
6214                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
6215                         break;
6216         }
6217 add:
6218         list_add(&req->timeout.list, entry);
6219         data->timer.function = io_timeout_fn;
6220         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
6221         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6222         return 0;
6223 }
6224
6225 struct io_cancel_data {
6226         struct io_ring_ctx *ctx;
6227         u64 user_data;
6228 };
6229
6230 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
6231 {
6232         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6233         struct io_cancel_data *cd = data;
6234
6235         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
6236 }
6237
6238 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
6239                                struct io_ring_ctx *ctx)
6240 {
6241         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
6242         enum io_wq_cancel cancel_ret;
6243         int ret = 0;
6244
6245         if (!tctx || !tctx->io_wq)
6246                 return -ENOENT;
6247
6248         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
6249         switch (cancel_ret) {
6250         case IO_WQ_CANCEL_OK:
6251                 ret = 0;
6252                 break;
6253         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
6254                 ret = -EALREADY;
6255                 break;
6256         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
6257                 ret = -ENOENT;
6258                 break;
6259         }
6260
6261         return ret;
6262 }
6263
6264 static int io_try_cancel_userdata(struct io_kiocb *req, u64 sqe_addr)
6265 {
6266         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6267         int ret;
6268
6269         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
6270
6271         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
6272         if (ret != -ENOENT)
6273                 return ret;
6274
6275         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6276         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6277         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
6278         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6279         if (ret != -ENOENT)
6280                 goto out;
6281         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
6282 out:
6283         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6284         return ret;
6285 }
6286
6287 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
6288                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6289 {
6290         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6291                 return -EINVAL;
6292         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6293                 return -EINVAL;
6294         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
6295             sqe->splice_fd_in)
6296                 return -EINVAL;
6297
6298         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6299         return 0;
6300 }
6301
6302 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6303 {
6304         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6305         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
6306         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
6307         struct io_tctx_node *node;
6308         int ret;
6309
6310         ret = io_try_cancel_userdata(req, sqe_addr);
6311         if (ret != -ENOENT)
6312                 goto done;
6313
6314         /* slow path, try all io-wq's */
6315         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
6316         ret = -ENOENT;
6317         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
6318                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
6319
6320                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
6321                 if (ret != -ENOENT)
6322                         break;
6323         }
6324         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
6325 done:
6326         if (ret < 0)
6327                 req_set_fail(req);
6328         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6329         return 0;
6330 }
6331
6332 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
6333                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6334 {
6335         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6336                 return -EINVAL;
6337         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6338                 return -EINVAL;
6339
6340         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6341         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6342         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6343                 return -EINVAL;
6344         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6345         return 0;
6346 }
6347
6348 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6349 {
6350         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6351         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
6352         struct io_uring_rsrc_update2 up;
6353         int ret;
6354
6355         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6356         up.data = req->rsrc_update.arg;
6357         up.nr = 0;
6358         up.tags = 0;
6359         up.resv = 0;
6360
6361         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
6362         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
6363                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
6364         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
6365
6366         if (ret < 0)
6367                 req_set_fail(req);
6368         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6369         return 0;
6370 }
6371
6372 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6373 {
6374         switch (req->opcode) {
6375         case IORING_OP_NOP:
6376                 return 0;
6377         case IORING_OP_READV:
6378         case IORING_OP_READ_FIXED:
6379         case IORING_OP_READ:
6380                 return io_read_prep(req, sqe);
6381         case IORING_OP_WRITEV:
6382         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6383         case IORING_OP_WRITE:
6384                 return io_write_prep(req, sqe);
6385         case IORING_OP_POLL_ADD:
6386                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6387         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6388                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
6389         case IORING_OP_FSYNC:
6390                 return io_fsync_prep(req, sqe);
6391         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6392                 return io_sfr_prep(req, sqe);
6393         case IORING_OP_SENDMSG:
6394         case IORING_OP_SEND:
6395                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6396         case IORING_OP_RECVMSG:
6397         case IORING_OP_RECV:
6398                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6399         case IORING_OP_CONNECT:
6400                 return io_connect_prep(req, sqe);
6401         case IORING_OP_TIMEOUT:
6402                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6403         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6404                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6405         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6406                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6407         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6408                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6409         case IORING_OP_ACCEPT:
6410                 return io_accept_prep(req, sqe);
6411         case IORING_OP_FALLOCATE:
6412                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6413         case IORING_OP_OPENAT:
6414                 return io_openat_prep(req, sqe);
6415         case IORING_OP_CLOSE:
6416                 return io_close_prep(req, sqe);
6417         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6418                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6419         case IORING_OP_STATX:
6420                 return io_statx_prep(req, sqe);
6421         case IORING_OP_FADVISE:
6422                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6423         case IORING_OP_MADVISE:
6424                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6425         case IORING_OP_OPENAT2:
6426                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6427         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6428                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6429         case IORING_OP_SPLICE:
6430                 return io_splice_prep(req, sqe);
6431         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6432                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6433         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6434                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6435         case IORING_OP_TEE:
6436                 return io_tee_prep(req, sqe);
6437         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6438                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6439         case IORING_OP_RENAMEAT:
6440                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6441         case IORING_OP_UNLINKAT:
6442                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6443         case IORING_OP_MKDIRAT:
6444                 return io_mkdirat_prep(req, sqe);
6445         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6446                 return io_symlinkat_prep(req, sqe);
6447         case IORING_OP_LINKAT:
6448                 return io_linkat_prep(req, sqe);
6449         }
6450
6451         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6452                         req->opcode);
6453         return -EINVAL;
6454 }
6455
6456 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
6457 {
6458         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
6459                 return 0;
6460         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
6461                 return -EFAULT;
6462         if (io_alloc_async_data(req))
6463                 return -EAGAIN;
6464
6465         switch (req->opcode) {
6466         case IORING_OP_READV:
6467                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6468         case IORING_OP_WRITEV:
6469                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6470         case IORING_OP_SENDMSG:
6471                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6472         case IORING_OP_RECVMSG:
6473                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6474         case IORING_OP_CONNECT:
6475                 return io_connect_prep_async(req);
6476         }
6477         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6478                     req->opcode);
6479         return -EFAULT;
6480 }
6481
6482 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6483 {
6484         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6485
6486         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6487         io_for_each_link(req, req)
6488                 seq--;
6489         return seq;
6490 }
6491
6492 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6493 {
6494         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6495         struct io_defer_entry *de;
6496         int ret;
6497         u32 seq = io_get_sequence(req);
6498
6499         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6500         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
6501 queue:
6502                 ctx->drain_active = false;
6503                 io_req_task_queue(req);
6504                 return;
6505         }
6506
6507         ret = io_req_prep_async(req);
6508         if (ret) {
6509 fail:
6510                 io_req_complete_failed(req, ret);
6511                 return;
6512         }
6513         io_prep_async_link(req);
6514         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6515         if (!de) {
6516                 ret = -ENOMEM;
6517                 goto fail;
6518         }
6519
6520         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6521         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6522                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6523                 kfree(de);
6524                 goto queue;
6525         }
6526
6527         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6528         de->req = req;
6529         de->seq = seq;
6530         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6531         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6532 }
6533
6534 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6535 {
6536         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6537                 kfree(req->kbuf);
6538                 req->kbuf = NULL;
6539         }
6540
6541         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6542                 switch (req->opcode) {
6543                 case IORING_OP_READV:
6544                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6545                 case IORING_OP_READ:
6546                 case IORING_OP_WRITEV:
6547                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6548                 case IORING_OP_WRITE: {
6549                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6550
6551                         kfree(io->free_iovec);
6552                         break;
6553                         }
6554                 case IORING_OP_RECVMSG:
6555                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6556                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6557
6558                         kfree(io->free_iov);
6559                         break;
6560                         }
6561                 case IORING_OP_SPLICE:
6562                 case IORING_OP_TEE:
6563                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6564                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6565                         break;
6566                 case IORING_OP_OPENAT:
6567                 case IORING_OP_OPENAT2:
6568                         if (req->open.filename)
6569                                 putname(req->open.filename);
6570                         break;
6571                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6572                         putname(req->rename.oldpath);
6573                         putname(req->rename.newpath);
6574                         break;
6575                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6576                         putname(req->unlink.filename);
6577                         break;
6578                 case IORING_OP_MKDIRAT:
6579                         putname(req->mkdir.filename);
6580                         break;
6581                 case IORING_OP_SYMLINKAT:
6582                         putname(req->symlink.oldpath);
6583                         putname(req->symlink.newpath);
6584                         break;
6585                 case IORING_OP_LINKAT:
6586                         putname(req->hardlink.oldpath);
6587                         putname(req->hardlink.newpath);
6588                         break;
6589                 }
6590         }
6591         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6592                 kfree(req->apoll->double_poll);
6593                 kfree(req->apoll);
6594                 req->apoll = NULL;
6595         }
6596         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6597                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6598
6599                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6600         }
6601         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6602                 put_cred(req->creds);
6603         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
6604                 kfree(req->async_data);
6605                 req->async_data = NULL;
6606         }
6607         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6608 }
6609
6610 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6611 {
6612         const struct cred *creds = NULL;
6613         int ret;
6614
6615         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
6616                 creds = override_creds(req->creds);
6617
6618         if (!io_op_defs[req->opcode].audit_skip)
6619                 audit_uring_entry(req->opcode);
6620
6621         switch (req->opcode) {
6622         case IORING_OP_NOP:
6623                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6624                 break;
6625         case IORING_OP_READV:
6626         case IORING_OP_READ_FIXED:
6627         case IORING_OP_READ:
6628                 ret = io_read(req, issue_flags);
6629                 break;
6630         case IORING_OP_WRITEV:
6631         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6632         case IORING_OP_WRITE:
6633                 ret = io_write(req, issue_flags);
6634                 break;
6635         case IORING_OP_FSYNC:
6636                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6637                 break;
6638         case IORING_OP_POLL_ADD:
6639                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6640                 break;
6641         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6642                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6643                 break;
6644         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6645                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6646                 break;
6647         case IORING_OP_SENDMSG:
6648                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6649                 break;
6650         case IORING_OP_SEND:
6651                 ret = io_send(req, issue_flags);
6652                 break;
6653         case IORING_OP_RECVMSG:
6654                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6655                 break;
6656         case IORING_OP_RECV:
6657                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6658                 break;
6659         case IORING_OP_TIMEOUT:
6660                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6661                 break;
6662         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6663                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6664                 break;
6665         case IORING_OP_ACCEPT:
6666                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6667                 break;
6668         case IORING_OP_CONNECT:
6669                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6670                 break;
6671         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6672                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6673                 break;
6674         case IORING_OP_FALLOCATE:
6675                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6676                 break;
6677         case IORING_OP_OPENAT:
6678                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6679                 break;
6680         case IORING_OP_CLOSE:
6681                 ret = io_close(req, issue_flags);
6682                 break;
6683         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6684                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6685                 break;
6686         case IORING_OP_STATX:
6687                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6688                 break;
6689         case IORING_OP_FADVISE:
6690                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6691                 break;
6692         case IORING_OP_MADVISE:
6693                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6694                 break;
6695         case IORING_OP_OPENAT2:
6696                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6697                 break;
6698         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6699                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6700                 break;
6701         case IORING_OP_SPLICE:
6702                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6703                 break;
6704         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6705                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6706                 break;
6707         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6708                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6709                 break;
6710         case IORING_OP_TEE:
6711                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6712                 break;
6713         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6714                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6715                 break;
6716         case IORING_OP_RENAMEAT:
6717                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6718                 break;
6719         case IORING_OP_UNLINKAT:
6720                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6721                 break;
6722         case IORING_OP_MKDIRAT:
6723                 ret = io_mkdirat(req, issue_flags);
6724                 break;
6725         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6726                 ret = io_symlinkat(req, issue_flags);
6727                 break;
6728         case IORING_OP_LINKAT:
6729                 ret = io_linkat(req, issue_flags);
6730                 break;
6731         default:
6732                 ret = -EINVAL;
6733                 break;
6734         }
6735
6736         if (!io_op_defs[req->opcode].audit_skip)
6737                 audit_uring_exit(!ret, ret);
6738
6739         if (creds)
6740                 revert_creds(creds);
6741         if (ret)
6742                 return ret;
6743         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6744         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6745                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
6746
6747         return 0;
6748 }
6749
6750 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
6751 {
6752         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6753
6754         req = io_put_req_find_next(req);
6755         return req ? &req->work : NULL;
6756 }
6757
6758 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6759 {
6760         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6761         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED;
6762         bool needs_poll = false;
6763         struct io_kiocb *timeout;
6764         int ret = 0;
6765
6766         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
6767         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
6768                 __io_req_set_refcount(req, 2);
6769         else
6770                 req_ref_get(req);
6771
6772         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6773         if (timeout)
6774                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6775
6776         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
6777         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6778                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
6779                 return;
6780         }
6781
6782         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6783                 const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
6784                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
6785
6786                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
6787                         needs_poll = true;
6788                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
6789                 }
6790         }
6791
6792         do {
6793                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
6794                 if (ret != -EAGAIN)
6795                         break;
6796                 /*
6797                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
6798                  * forcing a sync submission from here, since we can't
6799                  * wait for request slots on the block side.
6800                  */
6801                 if (!needs_poll) {
6802                         cond_resched();
6803                         continue;
6804                 }
6805
6806                 if (io_arm_poll_handler(req) == IO_APOLL_OK)
6807                         return;
6808                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
6809                 needs_poll = false;
6810                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
6811         } while (1);
6812
6813         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6814         if (ret)
6815                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6816 }
6817
6818 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6819                                                        unsigned i)
6820 {
6821         return &table->files[i];
6822 }
6823
6824 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6825                                               int index)
6826 {
6827         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6828
6829         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6830 }
6831
6832 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6833 {
6834         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6835
6836         file_ptr |= io_file_get_flags(file);
6837         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6838 }
6839
6840 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_ring_ctx *ctx,
6841                                              struct io_kiocb *req, int fd)
6842 {
6843         struct file *file;
6844         unsigned long file_ptr;
6845
6846         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6847                 return NULL;
6848         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6849         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6850         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6851         file_ptr &= ~FFS_MASK;
6852         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6853         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
6854         io_req_set_rsrc_node(req, ctx);
6855         return file;
6856 }
6857
6858 static struct file *io_file_get_normal(struct io_ring_ctx *ctx,
6859                                        struct io_kiocb *req, int fd)
6860 {
6861         struct file *file = fget(fd);
6862
6863         trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6864
6865         /* we don't allow fixed io_uring files */
6866         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6867                 io_req_track_inflight(req);
6868         return file;
6869 }
6870
6871 static inline struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
6872                                        struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6873 {
6874         if (fixed)
6875                 return io_file_get_fixed(ctx, req, fd);
6876         else
6877                 return io_file_get_normal(ctx, req, fd);
6878 }
6879
6880 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6881 {
6882         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
6883         int ret;
6884
6885         if (prev) {
6886                 ret = io_try_cancel_userdata(req, prev->user_data);
6887                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
6888                 io_put_req(prev);
6889         } else {
6890                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6891         }
6892 }
6893
6894 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6895 {
6896         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6897                                                 struct io_timeout_data, timer);
6898         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6899         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6900         unsigned long flags;
6901
6902         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
6903         prev = req->timeout.head;
6904         req->timeout.head = NULL;
6905
6906         /*
6907          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6908          * race with the completion of the linked work.
6909          */
6910         if (prev) {
6911                 io_remove_next_linked(prev);
6912                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6913                         prev = NULL;
6914         }
6915         list_del(&req->timeout.list);
6916         req->timeout.prev = prev;
6917         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6918
6919         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
6920         io_req_task_work_add(req);
6921         return HRTIMER_NORESTART;
6922 }
6923
6924 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6925 {
6926         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6927
6928         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6929         /*
6930          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6931          * before we got a chance to setup the timer
6932          */
6933         if (req->timeout.head) {
6934                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6935
6936                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6937                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6938                                 data->mode);
6939                 list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->ltimeout_list);
6940         }
6941         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6942         /* drop submission reference */
6943         io_put_req(req);
6944 }
6945
6946 static void io_queue_sqe_arm_apoll(struct io_kiocb *req)
6947         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6948 {
6949         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6950
6951         switch (io_arm_poll_handler(req)) {
6952         case IO_APOLL_READY:
6953                 io_req_task_queue(req);
6954                 break;
6955         case IO_APOLL_ABORTED:
6956                 /*
6957                  * Queued up for async execution, worker will release
6958                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
6959                  */
6960                 io_queue_async_work(req, NULL);
6961                 break;
6962         }
6963
6964         if (linked_timeout)
6965                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6966 }
6967
6968 static inline void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6969         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6970 {
6971         struct io_kiocb *linked_timeout;
6972         int ret;
6973
6974         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6975
6976         if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6977                 io_req_add_compl_list(req);
6978                 return;
6979         }
6980         /*
6981          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6982          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6983          */
6984         if (likely(!ret)) {
6985                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6986                 if (linked_timeout)
6987                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6988         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6989                 io_queue_sqe_arm_apoll(req);
6990         } else {
6991                 io_req_complete_failed(req, ret);
6992         }
6993 }
6994
6995 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
6996         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6997 {
6998         if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
6999                 io_req_complete_fail_submit(req);
7000         } else if (unlikely(req->ctx->drain_active)) {
7001                 io_drain_req(req);
7002         } else {
7003                 int ret = io_req_prep_async(req);
7004
7005                 if (unlikely(ret))
7006                         io_req_complete_failed(req, ret);
7007                 else
7008                         io_queue_async_work(req, NULL);
7009         }
7010 }
7011
7012 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7013         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7014 {
7015         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))))
7016                 __io_queue_sqe(req);
7017         else
7018                 io_queue_sqe_fallback(req);
7019 }
7020
7021 /*
7022  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
7023  *
7024  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
7025  */
7026 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
7027                                         struct io_kiocb *req,
7028                                         unsigned int sqe_flags)
7029 {
7030         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
7031                 return false;
7032
7033         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
7034             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
7035                 return false;
7036
7037         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
7038                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
7039                 return false;
7040
7041         return true;
7042 }
7043
7044 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
7045 {
7046         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7047         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
7048
7049         ctx->drain_active = true;
7050         if (head) {
7051                 /*
7052                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
7053                  * the head request and the next request/link after the current
7054                  * link. Considering sequential execution of links,
7055                  * IOSQE_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
7056                  * link.
7057                  */
7058                 head->flags |= IOSQE_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
7059                 ctx->drain_next = true;
7060         }
7061 }
7062
7063 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7064                        const struct io_uring_sqe *sqe)
7065         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7066 {
7067         unsigned int sqe_flags;
7068         int personality;
7069         u8 opcode;
7070
7071         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
7072         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
7073         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
7074         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
7075         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
7076         req->file = NULL;
7077         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
7078         req->task = current;
7079
7080         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
7081                 req->opcode = 0;
7082                 return -EINVAL;
7083         }
7084         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
7085                 /* enforce forwards compatibility on users */
7086                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
7087                         return -EINVAL;
7088                 if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
7089                     !io_op_defs[opcode].buffer_select)
7090                         return -EOPNOTSUPP;
7091                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN)
7092                         io_init_req_drain(req);
7093         }
7094         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
7095                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
7096                         return -EACCES;
7097                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
7098                 if (ctx->drain_active)
7099                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
7100                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
7101                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
7102                         ctx->drain_next = false;
7103                         ctx->drain_active = true;
7104                         req->flags |= IOSQE_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
7105                 }
7106         }
7107
7108         if (io_op_defs[opcode].needs_file) {
7109                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
7110
7111                 /*
7112                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
7113                  * target is potentially a read/write to block based storage.
7114                  */
7115                 if (state->need_plug && io_op_defs[opcode].plug) {
7116                         state->plug_started = true;
7117                         state->need_plug = false;
7118                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
7119                 }
7120
7121                 req->file = io_file_get(ctx, req, READ_ONCE(sqe->fd),
7122                                         (sqe_flags & IOSQE_FIXED_FILE));
7123                 if (unlikely(!req->file))
7124                         return -EBADF;
7125         }
7126
7127         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
7128         if (personality) {
7129                 int ret;
7130
7131                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
7132                 if (!req->creds)
7133                         return -EINVAL;
7134                 get_cred(req->creds);
7135                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
7136                 if (ret) {
7137                         put_cred(req->creds);
7138                         return ret;
7139                 }
7140                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
7141         }
7142
7143         return io_req_prep(req, sqe);
7144 }
7145
7146 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7147                          const struct io_uring_sqe *sqe)
7148         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7149 {
7150         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
7151         int ret;
7152
7153         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
7154         if (unlikely(ret)) {
7155                 trace_io_uring_req_failed(sqe, ret);
7156
7157                 /* fail even hard links since we don't submit */
7158                 if (link->head) {
7159                         /*
7160                          * we can judge a link req is failed or cancelled by if
7161                          * REQ_F_FAIL is set, but the head is an exception since
7162                          * it may be set REQ_F_FAIL because of other req's failure
7163                          * so let's leverage req->result to distinguish if a head
7164                          * is set REQ_F_FAIL because of its failure or other req's
7165                          * failure so that we can set the correct ret code for it.
7166                          * init result here to avoid affecting the normal path.
7167                          */
7168                         if (!(link->head->flags & REQ_F_FAIL))
7169                                 req_fail_link_node(link->head, -ECANCELED);
7170                 } else if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7171                         /*
7172                          * the current req is a normal req, we should return
7173                          * error and thus break the submittion loop.
7174                          */
7175                         io_req_complete_failed(req, ret);
7176                         return ret;
7177                 }
7178                 req_fail_link_node(req, ret);
7179         }
7180
7181         /* don't need @sqe from now on */
7182         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
7183                                   req->flags, true,
7184                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
7185
7186         /*
7187          * If we already have a head request, queue this one for async
7188          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
7189          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
7190          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
7191          * conditions are true (normal request), then just queue it.
7192          */
7193         if (link->head) {
7194                 struct io_kiocb *head = link->head;
7195
7196                 if (!(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
7197                         ret = io_req_prep_async(req);
7198                         if (unlikely(ret)) {
7199                                 req_fail_link_node(req, ret);
7200                                 if (!(head->flags & REQ_F_FAIL))
7201                                         req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
7202                         }
7203                 }
7204                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
7205                 link->last->link = req;
7206                 link->last = req;
7207
7208                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))
7209                         return 0;
7210                 /* last request of a link, enqueue the link */
7211                 link->head = NULL;
7212                 req = head;
7213         } else if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
7214                 link->head = req;
7215                 link->last = req;
7216                 return 0;
7217         }
7218
7219         io_queue_sqe(req);
7220         return 0;
7221 }
7222
7223 /*
7224  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
7225  */
7226 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
7227 {
7228         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
7229
7230         if (state->link.head)
7231                 io_queue_sqe(state->link.head);
7232         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
7233         io_submit_flush_completions(ctx);
7234         if (state->plug_started)
7235                 blk_finish_plug(&state->plug);
7236 }
7237
7238 /*
7239  * Start submission side cache.
7240  */
7241 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
7242                                   unsigned int max_ios)
7243 {
7244         state->plug_started = false;
7245         state->need_plug = max_ios > 2;
7246         state->submit_nr = max_ios;
7247         /* set only head, no need to init link_last in advance */
7248         state->link.head = NULL;
7249 }
7250
7251 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
7252 {
7253         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7254
7255         /*
7256          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
7257          * since once we write the new head, the application could
7258          * write new data to them.
7259          */
7260         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
7261 }
7262
7263 /*
7264  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
7265  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
7266  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
7267  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
7268  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
7269  * prevent a re-load down the line.
7270  */
7271 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
7272 {
7273         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
7274         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
7275
7276         /*
7277          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
7278          *
7279          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
7280          *    head updates.
7281          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
7282          *    though the application is the one updating it.
7283          */
7284         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
7285         if (likely(head < ctx->sq_entries))
7286                 return &ctx->sq_sqes[head];
7287
7288         /* drop invalid entries */
7289         ctx->cq_extra--;
7290         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
7291                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
7292         return NULL;
7293 }
7294
7295 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
7296         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7297 {
7298         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
7299         int submitted = 0;
7300
7301         if (unlikely(!entries))
7302                 return 0;
7303         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
7304         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, entries);
7305         io_get_task_refs(nr);
7306
7307         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
7308         do {
7309                 const struct io_uring_sqe *sqe;
7310                 struct io_kiocb *req;
7311
7312                 if (unlikely(!io_alloc_req_refill(ctx))) {
7313                         if (!submitted)
7314                                 submitted = -EAGAIN;
7315                         break;
7316                 }
7317                 req = io_alloc_req(ctx);
7318                 sqe = io_get_sqe(ctx);
7319                 if (unlikely(!sqe)) {
7320                         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
7321                         break;
7322                 }
7323                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
7324                 submitted++;
7325                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
7326                         break;
7327         } while (submitted < nr);
7328
7329         if (unlikely(submitted != nr)) {
7330                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
7331                 int unused = nr - ref_used;
7332
7333                 current->io_uring->cached_refs += unused;
7334         }
7335
7336         io_submit_state_end(ctx);
7337          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
7338         io_commit_sqring(ctx);
7339
7340         return submitted;
7341 }
7342
7343 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
7344 {
7345         return READ_ONCE(sqd->state);
7346 }
7347
7348 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7349 {
7350         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
7351         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7352         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7353                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7354         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7355 }
7356
7357 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7358 {
7359         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7360         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7361                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7362         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7363 }
7364
7365 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7366 {
7367         unsigned int to_submit;
7368         int ret = 0;
7369
7370         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7371         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7372         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
7373                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
7374
7375         if (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7376                 const struct cred *creds = NULL;
7377
7378                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
7379                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
7380
7381                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7382                 if (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
7383                         io_do_iopoll(ctx, true);
7384
7385                 /*
7386                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
7387                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
7388                  */
7389                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
7390                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
7391                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7392                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7393
7394                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7395                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7396                 if (creds)
7397                         revert_creds(creds);
7398         }
7399
7400         return ret;
7401 }
7402
7403 static __cold void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7404 {
7405         struct io_ring_ctx *ctx;
7406         unsigned sq_thread_idle = 0;
7407
7408         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7409                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
7410         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7411 }
7412
7413 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
7414 {
7415         bool did_sig = false;
7416         struct ksignal ksig;
7417
7418         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
7419             signal_pending(current)) {
7420                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7421                 if (signal_pending(current))
7422                         did_sig = get_signal(&ksig);
7423                 cond_resched();
7424                 mutex_lock(&sqd->lock);
7425         }
7426         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7427 }
7428
7429 static int io_sq_thread(void *data)
7430 {
7431         struct io_sq_data *sqd = data;
7432         struct io_ring_ctx *ctx;
7433         unsigned long timeout = 0;
7434         char buf[TASK_COMM_LEN];
7435         DEFINE_WAIT(wait);
7436
7437         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
7438         set_task_comm(current, buf);
7439
7440         if (sqd->sq_cpu != -1)
7441                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
7442         else
7443                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
7444         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
7445
7446         audit_alloc_kernel(current);
7447
7448         mutex_lock(&sqd->lock);
7449         while (1) {
7450                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
7451
7452                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
7453                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
7454                                 break;
7455                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7456                 }
7457
7458                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7459                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7460                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7461
7462                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7463                                 sqt_spin = true;
7464                 }
7465                 if (io_run_task_work())
7466                         sqt_spin = true;
7467
7468                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7469                         cond_resched();
7470                         if (sqt_spin)
7471                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7472                         continue;
7473                 }
7474
7475                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7476                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
7477                         bool needs_sched = true;
7478
7479                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7480                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7481
7482                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7483                                     !wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
7484                                         needs_sched = false;
7485                                         break;
7486                                 }
7487                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
7488                                         needs_sched = false;
7489                                         break;
7490                                 }
7491                         }
7492
7493                         if (needs_sched) {
7494                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7495                                 schedule();
7496                                 mutex_lock(&sqd->lock);
7497                         }
7498                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7499                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7500                 }
7501
7502                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7503                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7504         }
7505
7506         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
7507         sqd->thread = NULL;
7508         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7509                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7510         io_run_task_work();
7511         mutex_unlock(&sqd->lock);
7512
7513         audit_free(current);
7514
7515         complete(&sqd->exited);
7516         do_exit(0);
7517 }
7518
7519 struct io_wait_queue {
7520         struct wait_queue_entry wq;
7521         struct io_ring_ctx *ctx;
7522         unsigned cq_tail;
7523         unsigned nr_timeouts;
7524 };
7525
7526 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7527 {
7528         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7529         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
7530
7531         /*
7532          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7533          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7534          * regardless of event count.
7535          */
7536         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7537 }
7538
7539 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7540                             int wake_flags, void *key)
7541 {
7542         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7543                                                         wq);
7544
7545         /*
7546          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7547          * the task, and the next invocation will do it.
7548          */
7549         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7550                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7551         return -1;
7552 }
7553
7554 static int io_run_task_work_sig(void)
7555 {
7556         if (io_run_task_work())
7557                 return 1;
7558         if (!signal_pending(current))
7559                 return 0;
7560         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7561                 return -ERESTARTSYS;
7562         return -EINTR;
7563 }
7564
7565 /* when returns >0, the caller should retry */
7566 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7567                                           struct io_wait_queue *iowq,
7568                                           signed long *timeout)
7569 {
7570         int ret;
7571
7572         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7573         ret = io_run_task_work_sig();
7574         if (ret || io_should_wake(iowq))
7575                 return ret;
7576         /* let the caller flush overflows, retry */
7577         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7578                 return 1;
7579
7580         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7581         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7582 }
7583
7584 /*
7585  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7586  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7587  */
7588 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7589                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7590                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7591 {
7592         struct io_wait_queue iowq;
7593         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7594         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7595         int ret;
7596
7597         do {
7598                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
7599                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7600                         return 0;
7601                 if (!io_run_task_work())
7602                         break;
7603         } while (1);
7604
7605         if (uts) {
7606                 struct timespec64 ts;
7607
7608                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7609                         return -EFAULT;
7610                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7611         }
7612
7613         if (sig) {
7614 #ifdef CONFIG_COMPAT
7615                 if (in_compat_syscall())
7616                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7617                                                       sigsz);
7618                 else
7619 #endif
7620                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7621
7622                 if (ret)
7623                         return ret;
7624         }
7625
7626         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
7627         iowq.wq.private = current;
7628         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
7629         iowq.ctx = ctx;
7630         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7631         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
7632
7633         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7634         do {
7635                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7636                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
7637                         ret = -EBUSY;
7638                         break;
7639                 }
7640                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7641                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7642                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7643                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7644                 cond_resched();
7645         } while (ret > 0);
7646
7647         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7648
7649         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7650 }
7651
7652 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7653 {
7654         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7655
7656         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7657                 kfree(table[i]);
7658         kfree(table);
7659 }
7660
7661 static __cold void **io_alloc_page_table(size_t size)
7662 {
7663         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7664         size_t init_size = size;
7665         void **table;
7666
7667         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7668         if (!table)
7669                 return NULL;
7670
7671         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7672                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7673
7674                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7675                 if (!table[i]) {
7676                         io_free_page_table(table, init_size);
7677                         return NULL;
7678                 }
7679                 size -= this_size;
7680         }
7681         return table;
7682 }
7683
7684 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7685 {
7686         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7687         kfree(ref_node);
7688 }
7689
7690 static __cold void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7691 {
7692         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7693         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7694         unsigned long flags;
7695         bool first_add = false;
7696
7697         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7698         node->done = true;
7699
7700         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7701                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7702                                             struct io_rsrc_node, node);
7703                 /* recycle ref nodes in order */
7704                 if (!node->done)
7705                         break;
7706                 list_del(&node->node);
7707                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7708         }
7709         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7710
7711         if (first_add)
7712                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7713 }
7714
7715 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7716 {
7717         struct io_rsrc_node *ref_node;
7718
7719         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7720         if (!ref_node)
7721                 return NULL;
7722
7723         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7724                             0, GFP_KERNEL)) {
7725                 kfree(ref_node);
7726                 return NULL;
7727         }
7728         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7729         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7730         ref_node->done = false;
7731         return ref_node;
7732 }
7733
7734 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7735                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7736         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7737 {
7738         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7739         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7740
7741         io_rsrc_refs_drop(ctx);
7742
7743         if (data_to_kill) {
7744                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7745
7746                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7747                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7748                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7749                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7750
7751                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7752                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7753                 ctx->rsrc_node = NULL;
7754         }
7755
7756         if (!ctx->rsrc_node) {
7757                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7758                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7759         }
7760 }
7761
7762 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7763 {
7764         if (ctx->rsrc_backup_node)
7765                 return 0;
7766         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7767         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7768 }
7769
7770 static __cold int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data,
7771                                       struct io_ring_ctx *ctx)
7772 {
7773         int ret;
7774
7775         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7776         if (data->quiesce)
7777                 return -ENXIO;
7778
7779         data->quiesce = true;
7780         do {
7781                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7782                 if (ret)
7783                         break;
7784                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7785
7786                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7787                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7788                         break;
7789                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7790                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7791                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7792                 if (!ret) {
7793                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7794                         break;
7795                 }
7796
7797                 atomic_inc(&data->refs);
7798                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7799                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7800                 reinit_completion(&data->done);
7801
7802                 ret = io_run_task_work_sig();
7803                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7804         } while (ret >= 0);
7805         data->quiesce = false;
7806
7807         return ret;
7808 }
7809
7810 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7811 {
7812         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7813         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7814
7815         return &data->tags[table_idx][off];
7816 }
7817
7818 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7819 {
7820         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7821
7822         if (data->tags)
7823                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7824         kfree(data);
7825 }
7826
7827 static __cold int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7828                                      u64 __user *utags, unsigned nr,
7829                                      struct io_rsrc_data **pdata)
7830 {
7831         struct io_rsrc_data *data;
7832         int ret = -ENOMEM;
7833         unsigned i;
7834
7835         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7836         if (!data)
7837                 return -ENOMEM;
7838         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7839         if (!data->tags) {
7840                 kfree(data);
7841                 return -ENOMEM;
7842         }
7843
7844         data->nr = nr;
7845         data->ctx = ctx;
7846         data->do_put = do_put;
7847         if (utags) {
7848                 ret = -EFAULT;
7849                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7850                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7851
7852                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7853                                            sizeof(*tag_slot)))
7854                                 goto fail;
7855                 }
7856         }
7857
7858         atomic_set(&data->refs, 1);
7859         init_completion(&data->done);
7860         *pdata = data;
7861         return 0;
7862 fail:
7863         io_rsrc_data_free(data);
7864         return ret;
7865 }
7866
7867 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7868 {
7869         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]),
7870                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7871         return !!table->files;
7872 }
7873
7874 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
7875 {
7876         kvfree(table->files);
7877         table->files = NULL;
7878 }
7879
7880 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7881 {
7882 #if defined(CONFIG_UNIX)
7883         if (ctx->ring_sock) {
7884                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7885                 struct sk_buff *skb;
7886
7887                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7888                         kfree_skb(skb);
7889         }
7890 #else
7891         int i;
7892
7893         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7894                 struct file *file;
7895
7896                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7897                 if (file)
7898                         fput(file);
7899         }
7900 #endif
7901         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
7902         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7903         ctx->file_data = NULL;
7904         ctx->nr_user_files = 0;
7905 }
7906
7907 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7908 {
7909         int ret;
7910
7911         if (!ctx->file_data)
7912                 return -ENXIO;
7913         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7914         if (!ret)
7915                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7916         return ret;
7917 }
7918
7919 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7920         __releases(&sqd->lock)
7921 {
7922         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7923
7924         /*
7925          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7926          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7927          */
7928         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7929         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7930                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7931         mutex_unlock(&sqd->lock);
7932 }
7933
7934 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7935         __acquires(&sqd->lock)
7936 {
7937         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7938
7939         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7940         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7941         mutex_lock(&sqd->lock);
7942         if (sqd->thread)
7943                 wake_up_process(sqd->thread);
7944 }
7945
7946 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7947 {
7948         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7949         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7950
7951         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7952         mutex_lock(&sqd->lock);
7953         if (sqd->thread)
7954                 wake_up_process(sqd->thread);
7955         mutex_unlock(&sqd->lock);
7956         wait_for_completion(&sqd->exited);
7957 }
7958
7959 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7960 {
7961         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7962                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7963
7964                 io_sq_thread_stop(sqd);
7965                 kfree(sqd);
7966         }
7967 }
7968
7969 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7970 {
7971         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7972
7973         if (sqd) {
7974                 io_sq_thread_park(sqd);
7975                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7976                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7977                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7978
7979                 io_put_sq_data(sqd);
7980                 ctx->sq_data = NULL;
7981         }
7982 }
7983
7984 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7985 {
7986         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7987         struct io_sq_data *sqd;
7988         struct fd f;
7989
7990         f = fdget(p->wq_fd);
7991         if (!f.file)
7992                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7993         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7994                 fdput(f);
7995                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7996         }
7997
7998         ctx_attach = f.file->private_data;
7999         sqd = ctx_attach->sq_data;
8000         if (!sqd) {
8001                 fdput(f);
8002                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8003         }
8004         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
8005                 fdput(f);
8006                 return ERR_PTR(-EPERM);
8007         }
8008
8009         refcount_inc(&sqd->refs);
8010         fdput(f);
8011         return sqd;
8012 }
8013
8014 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
8015                                          bool *attached)
8016 {
8017         struct io_sq_data *sqd;
8018
8019         *attached = false;
8020         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8021                 sqd = io_attach_sq_data(p);
8022                 if (!IS_ERR(sqd)) {
8023                         *attached = true;
8024                         return sqd;
8025                 }
8026                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
8027                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
8028                         return sqd;
8029         }
8030
8031         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
8032         if (!sqd)
8033                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8034
8035         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
8036         refcount_set(&sqd->refs, 1);
8037         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
8038         mutex_init(&sqd->lock);
8039         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
8040         init_completion(&sqd->exited);
8041         return sqd;
8042 }
8043
8044 #if defined(CONFIG_UNIX)
8045 /*
8046  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
8047  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
8048  * loops in the file referencing.
8049  */
8050 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
8051 {
8052         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
8053         struct scm_fp_list *fpl;
8054         struct sk_buff *skb;
8055         int i, nr_files;
8056
8057         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
8058         if (!fpl)
8059                 return -ENOMEM;
8060
8061         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
8062         if (!skb) {
8063                 kfree(fpl);
8064                 return -ENOMEM;
8065         }
8066
8067         skb->sk = sk;
8068
8069         nr_files = 0;
8070         fpl->user = get_uid(current_user());
8071         for (i = 0; i < nr; i++) {
8072                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
8073
8074                 if (!file)
8075                         continue;
8076                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
8077                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
8078                 nr_files++;
8079         }
8080
8081         if (nr_files) {
8082                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
8083                 fpl->count = nr_files;
8084                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
8085                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
8086                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
8087                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
8088
8089                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
8090                         fput(fpl->fp[i]);
8091         } else {
8092                 kfree_skb(skb);
8093                 kfree(fpl);
8094         }
8095
8096         return 0;
8097 }
8098
8099 /*
8100  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
8101  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
8102  * garbage collection to take care of this problem for us.
8103  */
8104 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8105 {
8106         unsigned left, total;
8107         int ret = 0;
8108
8109         total = 0;
8110         left = ctx->nr_user_files;
8111         while (left) {
8112                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
8113
8114                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
8115                 if (ret)
8116                         break;
8117                 left -= this_files;
8118                 total += this_files;
8119         }
8120
8121         if (!ret)
8122                 return 0;
8123
8124         while (total < ctx->nr_user_files) {
8125                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
8126
8127                 if (file)
8128                         fput(file);
8129                 total++;
8130         }
8131
8132         return ret;
8133 }
8134 #else
8135 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8136 {
8137         return 0;
8138 }
8139 #endif
8140
8141 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8142 {
8143         struct file *file = prsrc->file;
8144 #if defined(CONFIG_UNIX)
8145         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8146         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
8147         struct sk_buff *skb;
8148         int i;
8149
8150         __skb_queue_head_init(&list);
8151
8152         /*
8153          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
8154          * remove this entry and rearrange the file array.
8155          */
8156         skb = skb_dequeue(head);
8157         while (skb) {
8158                 struct scm_fp_list *fp;
8159
8160                 fp = UNIXCB(skb).fp;
8161                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
8162                         int left;
8163
8164                         if (fp->fp[i] != file)
8165                                 continue;
8166
8167                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
8168                         left = fp->count - 1 - i;
8169                         if (left) {
8170                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
8171                                                 left * sizeof(struct file *));
8172                         }
8173                         fp->count--;
8174                         if (!fp->count) {
8175                                 kfree_skb(skb);
8176                                 skb = NULL;
8177                         } else {
8178                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8179                         }
8180                         fput(file);
8181                         file = NULL;
8182                         break;
8183                 }
8184
8185                 if (!file)
8186                         break;
8187
8188                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8189
8190                 skb = skb_dequeue(head);
8191         }
8192
8193         if (skb_peek(&list)) {
8194                 spin_lock_irq(&head->lock);
8195                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
8196                         __skb_queue_tail(head, skb);
8197                 spin_unlock_irq(&head->lock);
8198         }
8199 #else
8200         fput(file);
8201 #endif
8202 }
8203
8204 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
8205 {
8206         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
8207         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
8208         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
8209
8210         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
8211                 list_del(&prsrc->list);
8212
8213                 if (prsrc->tag) {
8214                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
8215
8216                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
8217                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8218                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
8219                         ctx->cq_extra++;
8220                         io_commit_cqring(ctx);
8221                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8222                         io_cqring_ev_posted(ctx);
8223                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
8224                 }
8225
8226                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
8227                 kfree(prsrc);
8228         }
8229
8230         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
8231         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
8232                 complete(&rsrc_data->done);
8233 }
8234
8235 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
8236 {
8237         struct io_ring_ctx *ctx;
8238         struct llist_node *node;
8239
8240         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
8241         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
8242
8243         while (node) {
8244                 struct io_rsrc_node *ref_node;
8245                 struct llist_node *next = node->next;
8246
8247                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
8248                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
8249                 node = next;
8250         }
8251 }
8252
8253 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8254                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
8255 {
8256         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
8257         struct file *file;
8258         int fd, ret;
8259         unsigned i;
8260
8261         if (ctx->file_data)
8262                 return -EBUSY;
8263         if (!nr_args)
8264                 return -EINVAL;
8265         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
8266                 return -EMFILE;
8267         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
8268                 return -EMFILE;
8269         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8270         if (ret)
8271                 return ret;
8272         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
8273                                  &ctx->file_data);
8274         if (ret)
8275                 return ret;
8276
8277         ret = -ENOMEM;
8278         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
8279                 goto out_free;
8280
8281         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
8282                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
8283                         ret = -EFAULT;
8284                         goto out_fput;
8285                 }
8286                 /* allow sparse sets */
8287                 if (fd == -1) {
8288                         ret = -EINVAL;
8289                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
8290                                 goto out_fput;
8291                         continue;
8292                 }
8293
8294                 file = fget(fd);
8295                 ret = -EBADF;
8296                 if (unlikely(!file))
8297                         goto out_fput;
8298
8299                 /*
8300                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
8301                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
8302                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
8303                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
8304                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
8305                  */
8306                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8307                         fput(file);
8308                         goto out_fput;
8309                 }
8310                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
8311         }
8312
8313         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
8314         if (ret) {
8315                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8316                 return ret;
8317         }
8318
8319         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8320         return ret;
8321 out_fput:
8322         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8323                 file = io_file_from_index(ctx, i);
8324                 if (file)
8325                         fput(file);
8326         }
8327         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
8328         ctx->nr_user_files = 0;
8329 out_free:
8330         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
8331         ctx->file_data = NULL;
8332         return ret;
8333 }
8334
8335 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
8336                                 int index)
8337 {
8338 #if defined(CONFIG_UNIX)
8339         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8340         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
8341         struct sk_buff *skb;
8342
8343         /*
8344          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
8345          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
8346          * and filling it in.
8347          */
8348         spin_lock_irq(&head->lock);
8349         skb = skb_peek(head);
8350         if (skb) {
8351                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
8352
8353                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
8354                         __skb_unlink(skb, head);
8355                         spin_unlock_irq(&head->lock);
8356                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
8357                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
8358                         fpl->count++;
8359                         spin_lock_irq(&head->lock);
8360                         __skb_queue_head(head, skb);
8361                 } else {
8362                         skb = NULL;
8363                 }
8364         }
8365         spin_unlock_irq(&head->lock);
8366
8367         if (skb) {
8368                 fput(file);
8369                 return 0;
8370         }
8371
8372         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
8373 #else
8374         return 0;
8375 #endif
8376 }
8377
8378 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
8379                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
8380 {
8381         struct io_rsrc_put *prsrc;
8382
8383         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
8384         if (!prsrc)
8385                 return -ENOMEM;
8386
8387         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
8388         prsrc->rsrc = rsrc;
8389         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
8390         return 0;
8391 }
8392
8393 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
8394                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
8395 {
8396         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8397         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
8398         bool needs_switch = false;
8399         struct io_fixed_file *file_slot;
8400         int ret = -EBADF;
8401
8402         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
8403         if (file->f_op == &io_uring_fops)
8404                 goto err;
8405         ret = -ENXIO;
8406         if (!ctx->file_data)
8407                 goto err;
8408         ret = -EINVAL;
8409         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
8410                 goto err;
8411
8412         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
8413         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
8414
8415         if (file_slot->file_ptr) {
8416                 struct file *old_file;
8417
8418                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8419                 if (ret)
8420                         goto err;
8421
8422                 old_file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8423                 ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, slot_index,
8424                                             ctx->rsrc_node, old_file);
8425                 if (ret)
8426                         goto err;
8427                 file_slot->file_ptr = 0;
8428                 needs_switch = true;
8429         }
8430
8431         *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
8432         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8433         ret = io_sqe_file_register(ctx, file, slot_index);
8434         if (ret) {
8435                 file_slot->file_ptr = 0;
8436                 goto err;
8437         }
8438
8439         ret = 0;
8440 err:
8441         if (needs_switch)
8442                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8443         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
8444         if (ret)
8445                 fput(file);
8446         return ret;
8447 }
8448
8449 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
8450 {
8451         unsigned int offset = req->close.file_slot - 1;
8452         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8453         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
8454         struct io_fixed_file *file_slot;
8455         struct file *file;
8456         int ret, i;
8457
8458         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
8459         ret = -ENXIO;
8460         if (unlikely(!ctx->file_data))
8461                 goto out;
8462         ret = -EINVAL;
8463         if (offset >= ctx->nr_user_files)
8464                 goto out;
8465         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8466         if (ret)
8467                 goto out;
8468
8469         i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_files);
8470         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8471         ret = -EBADF;
8472         if (!file_slot->file_ptr)
8473                 goto out;
8474
8475         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8476         ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, offset, ctx->rsrc_node, file);
8477         if (ret)
8478                 goto out;
8479
8480         file_slot->file_ptr = 0;
8481         io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8482         ret = 0;
8483 out:
8484         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
8485         return ret;
8486 }
8487
8488 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8489                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8490                                  unsigned nr_args)
8491 {
8492         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8493         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
8494         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
8495         struct io_fixed_file *file_slot;
8496         struct file *file;
8497         int fd, i, err = 0;
8498         unsigned int done;
8499         bool needs_switch = false;
8500
8501         if (!ctx->file_data)
8502                 return -ENXIO;
8503         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
8504                 return -EINVAL;
8505
8506         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8507                 u64 tag = 0;
8508
8509                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
8510                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
8511                         err = -EFAULT;
8512                         break;
8513                 }
8514                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
8515                         err = -EINVAL;
8516                         break;
8517                 }
8518                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
8519                         continue;
8520
8521                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
8522                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8523
8524                 if (file_slot->file_ptr) {
8525                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8526                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
8527                                                     ctx->rsrc_node, file);
8528                         if (err)
8529                                 break;
8530                         file_slot->file_ptr = 0;
8531                         needs_switch = true;
8532                 }
8533                 if (fd != -1) {
8534                         file = fget(fd);
8535                         if (!file) {
8536                                 err = -EBADF;
8537                                 break;
8538                         }
8539                         /*
8540                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8541                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8542                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8543                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8544                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8545                          * support regular read/write anyway.
8546                          */
8547                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8548                                 fput(file);
8549                                 err = -EBADF;
8550                                 break;
8551                         }
8552                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
8553                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8554                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8555                         if (err) {
8556                                 file_slot->file_ptr = 0;
8557                                 fput(file);
8558                                 break;
8559                         }
8560                 }
8561         }
8562
8563         if (needs_switch)
8564                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
8565         return done ? done : err;
8566 }
8567
8568 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8569                                         struct task_struct *task)
8570 {
8571         struct io_wq_hash *hash;
8572         struct io_wq_data data;
8573         unsigned int concurrency;
8574
8575         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8576         hash = ctx->hash_map;
8577         if (!hash) {
8578                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
8579                 if (!hash) {
8580                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8581                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8582                 }
8583                 refcount_set(&hash->refs, 1);
8584                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
8585                 ctx->hash_map = hash;
8586         }
8587         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8588
8589         data.hash = hash;
8590         data.task = task;
8591         data.free_work = io_wq_free_work;
8592         data.do_work = io_wq_submit_work;
8593
8594         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8595         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8596
8597         return io_wq_create(concurrency, &data);
8598 }
8599
8600 static __cold int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
8601                                               struct io_ring_ctx *ctx)
8602 {
8603         struct io_uring_task *tctx;
8604         int ret;
8605
8606         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8607         if (unlikely(!tctx))
8608                 return -ENOMEM;
8609
8610         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8611         if (unlikely(ret)) {
8612                 kfree(tctx);
8613                 return ret;
8614         }
8615
8616         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
8617         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
8618                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
8619                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8620                 kfree(tctx);
8621                 return ret;
8622         }
8623
8624         xa_init(&tctx->xa);
8625         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8626         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8627         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
8628         task->io_uring = tctx;
8629         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8630         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8631         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8632         return 0;
8633 }
8634
8635 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8636 {
8637         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8638
8639         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8640         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8641         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8642
8643         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8644         kfree(tctx);
8645         tsk->io_uring = NULL;
8646 }
8647
8648 static __cold int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8649                                        struct io_uring_params *p)
8650 {
8651         int ret;
8652
8653         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8654         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8655                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8656                 struct fd f;
8657
8658                 f = fdget(p->wq_fd);
8659                 if (!f.file)
8660                         return -ENXIO;
8661                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8662                         fdput(f);
8663                         return -EINVAL;
8664                 }
8665                 fdput(f);
8666         }
8667         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8668                 struct task_struct *tsk;
8669                 struct io_sq_data *sqd;
8670                 bool attached;
8671
8672                 ret = security_uring_sqpoll();
8673                 if (ret)
8674                         return ret;
8675
8676                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8677                 if (IS_ERR(sqd)) {
8678                         ret = PTR_ERR(sqd);
8679                         goto err;
8680                 }
8681
8682                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8683                 ctx->sq_data = sqd;
8684                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8685                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8686                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8687
8688                 io_sq_thread_park(sqd);
8689                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8690                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8691                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8692                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8693                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8694
8695                 if (ret < 0)
8696                         goto err;
8697                 if (attached)
8698                         return 0;
8699
8700                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8701                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8702
8703                         ret = -EINVAL;
8704                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8705                                 goto err_sqpoll;
8706                         sqd->sq_cpu = cpu;
8707                 } else {
8708                         sqd->sq_cpu = -1;
8709                 }
8710
8711                 sqd->task_pid = current->pid;
8712                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8713                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8714                 if (IS_ERR(tsk)) {
8715                         ret = PTR_ERR(tsk);
8716                         goto err_sqpoll;
8717                 }
8718
8719                 sqd->thread = tsk;
8720                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8721                 wake_up_new_task(tsk);
8722                 if (ret)
8723                         goto err;
8724         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8725                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8726                 ret = -EINVAL;
8727                 goto err;
8728         }
8729
8730         return 0;
8731 err_sqpoll:
8732         complete(&ctx->sq_data->exited);
8733 err:
8734         io_sq_thread_finish(ctx);
8735         return ret;
8736 }
8737
8738 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8739                                       unsigned long nr_pages)
8740 {
8741         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8742 }
8743
8744 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8745                                    unsigned long nr_pages)
8746 {
8747         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8748
8749         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8750         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8751
8752         do {
8753                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8754                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8755                 if (new_pages > page_limit)
8756                         return -ENOMEM;
8757         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8758                                         new_pages) != cur_pages);
8759
8760         return 0;
8761 }
8762
8763 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8764 {
8765         if (ctx->user)
8766                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8767
8768         if (ctx->mm_account)
8769                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8770 }
8771
8772 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8773 {
8774         int ret;
8775
8776         if (ctx->user) {
8777                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8778                 if (ret)
8779                         return ret;
8780         }
8781
8782         if (ctx->mm_account)
8783                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8784
8785         return 0;
8786 }
8787
8788 static void io_mem_free(void *ptr)
8789 {
8790         struct page *page;
8791
8792         if (!ptr)
8793                 return;
8794
8795         page = virt_to_head_page(ptr);
8796         if (put_page_testzero(page))
8797                 free_compound_page(page);
8798 }
8799
8800 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8801 {
8802         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8803                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8804
8805         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8806 }
8807
8808 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8809                                 size_t *sq_offset)
8810 {
8811         struct io_rings *rings;
8812         size_t off, sq_array_size;
8813
8814         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8815         if (off == SIZE_MAX)
8816                 return SIZE_MAX;
8817
8818 #ifdef CONFIG_SMP
8819         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8820         if (off == 0)
8821                 return SIZE_MAX;
8822 #endif
8823
8824         if (sq_offset)
8825                 *sq_offset = off;
8826
8827         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8828         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8829                 return SIZE_MAX;
8830
8831         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8832                 return SIZE_MAX;
8833
8834         return off;
8835 }
8836
8837 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8838 {
8839         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8840         unsigned int i;
8841
8842         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8843                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8844                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8845                 if (imu->acct_pages)
8846                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8847                 kvfree(imu);
8848         }
8849         *slot = NULL;
8850 }
8851
8852 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8853 {
8854         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8855         prsrc->buf = NULL;
8856 }
8857
8858 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8859 {
8860         unsigned int i;
8861
8862         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8863                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8864         kfree(ctx->user_bufs);
8865         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8866         ctx->user_bufs = NULL;
8867         ctx->buf_data = NULL;
8868         ctx->nr_user_bufs = 0;
8869 }
8870
8871 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8872 {
8873         int ret;
8874
8875         if (!ctx->buf_data)
8876                 return -ENXIO;
8877
8878         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8879         if (!ret)
8880                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8881         return ret;
8882 }
8883
8884 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8885                        void __user *arg, unsigned index)
8886 {
8887         struct iovec __user *src;
8888
8889 #ifdef CONFIG_COMPAT
8890         if (ctx->compat) {
8891                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8892                 struct compat_iovec ciov;
8893
8894                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8895                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8896                         return -EFAULT;
8897
8898                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8899                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8900                 return 0;
8901         }
8902 #endif
8903         src = (struct iovec __user *) arg;
8904         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8905                 return -EFAULT;
8906         return 0;
8907 }
8908
8909 /*
8910  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8911  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8912  * match that one.
8913  *
8914  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8915  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8916  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8917  */
8918 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8919                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8920 {
8921         int i, j;
8922
8923         /* check current page array */
8924         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8925                 if (!PageCompound(pages[i]))
8926                         continue;
8927                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8928                         return true;
8929         }
8930
8931         /* check previously registered pages */
8932         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8933                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8934
8935                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8936                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8937                                 continue;
8938                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8939                                 return true;
8940                 }
8941         }
8942
8943         return false;
8944 }
8945
8946 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8947                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8948                                  struct page **last_hpage)
8949 {
8950         int i, ret;
8951
8952         imu->acct_pages = 0;
8953         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8954                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8955                         imu->acct_pages++;
8956                 } else {
8957                         struct page *hpage;
8958
8959                         hpage = compound_head(pages[i]);
8960                         if (hpage == *last_hpage)
8961                                 continue;
8962                         *last_hpage = hpage;
8963                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8964                                 continue;
8965                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8966                 }
8967         }
8968
8969         if (!imu->acct_pages)
8970                 return 0;
8971
8972         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8973         if (ret)
8974                 imu->acct_pages = 0;
8975         return ret;
8976 }
8977
8978 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8979                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8980                                   struct page **last_hpage)
8981 {
8982         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8983         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8984         struct page **pages = NULL;
8985         unsigned long off, start, end, ubuf;
8986         size_t size;
8987         int ret, pret, nr_pages, i;
8988
8989         if (!iov->iov_base) {
8990                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8991                 return 0;
8992         }
8993
8994         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8995         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8996         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8997         nr_pages = end - start;
8998
8999         *pimu = NULL;
9000         ret = -ENOMEM;
9001
9002         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
9003         if (!pages)
9004                 goto done;
9005
9006         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
9007                               GFP_KERNEL);
9008         if (!vmas)
9009                 goto done;
9010
9011         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
9012         if (!imu)
9013                 goto done;
9014
9015         ret = 0;
9016         mmap_read_lock(current->mm);
9017         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
9018                               pages, vmas);
9019         if (pret == nr_pages) {
9020                 /* don't support file backed memory */
9021                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9022                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
9023
9024                         if (vma_is_shmem(vma))
9025                                 continue;
9026                         if (vma->vm_file &&
9027                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
9028                                 ret = -EOPNOTSUPP;
9029                                 break;
9030                         }
9031                 }
9032         } else {
9033                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
9034         }
9035         mmap_read_unlock(current->mm);
9036         if (ret) {
9037                 /*
9038                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
9039                  * release any pages we did get
9040                  */
9041                 if (pret > 0)
9042                         unpin_user_pages(pages, pret);
9043                 goto done;
9044         }
9045
9046         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
9047         if (ret) {
9048                 unpin_user_pages(pages, pret);
9049                 goto done;
9050         }
9051
9052         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
9053         size = iov->iov_len;
9054         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9055                 size_t vec_len;
9056
9057                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
9058                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
9059                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
9060                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
9061                 off = 0;
9062                 size -= vec_len;
9063         }
9064         /* store original address for later verification */
9065         imu->ubuf = ubuf;
9066         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
9067         imu->nr_bvecs = nr_pages;
9068         *pimu = imu;
9069         ret = 0;
9070 done:
9071         if (ret)
9072                 kvfree(imu);
9073         kvfree(pages);
9074         kvfree(vmas);
9075         return ret;
9076 }
9077
9078 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
9079 {
9080         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
9081         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
9082 }
9083
9084 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
9085 {
9086         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
9087
9088         /*
9089          * Don't impose further limits on the size and buffer
9090          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
9091          * submitted if they are wrong.
9092          */
9093         if (!iov->iov_base)
9094                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
9095         if (!iov->iov_len)
9096                 return -EFAULT;
9097
9098         /* arbitrary limit, but we need something */
9099         if (iov->iov_len > SZ_1G)
9100                 return -EFAULT;
9101
9102         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
9103                 return -EOVERFLOW;
9104
9105         return 0;
9106 }
9107
9108 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9109                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
9110 {
9111         struct page *last_hpage = NULL;
9112         struct io_rsrc_data *data;
9113         int i, ret;
9114         struct iovec iov;
9115
9116         if (ctx->user_bufs)
9117                 return -EBUSY;
9118         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
9119                 return -EINVAL;
9120         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9121         if (ret)
9122                 return ret;
9123         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
9124         if (ret)
9125                 return ret;
9126         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
9127         if (ret) {
9128                 io_rsrc_data_free(data);
9129                 return ret;
9130         }
9131
9132         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
9133                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
9134                 if (ret)
9135                         break;
9136                 ret = io_buffer_validate(&iov);
9137                 if (ret)
9138                         break;
9139                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
9140                         ret = -EINVAL;
9141                         break;
9142                 }
9143
9144                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
9145                                              &last_hpage);
9146                 if (ret)
9147                         break;
9148         }
9149
9150         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
9151
9152         ctx->buf_data = data;
9153         if (ret)
9154                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9155         else
9156                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9157         return ret;
9158 }
9159
9160 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
9161                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9162                                    unsigned int nr_args)
9163 {
9164         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
9165         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
9166         struct page *last_hpage = NULL;
9167         bool needs_switch = false;
9168         __u32 done;
9169         int i, err;
9170
9171         if (!ctx->buf_data)
9172                 return -ENXIO;
9173         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
9174                 return -EINVAL;
9175
9176         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
9177                 struct io_mapped_ubuf *imu;
9178                 int offset = up->offset + done;
9179                 u64 tag = 0;
9180
9181                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
9182                 if (err)
9183                         break;
9184                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
9185                         err = -EFAULT;
9186                         break;
9187                 }
9188                 err = io_buffer_validate(&iov);
9189                 if (err)
9190                         break;
9191                 if (!iov.iov_base && tag) {
9192                         err = -EINVAL;
9193                         break;
9194                 }
9195                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
9196                 if (err)
9197                         break;
9198
9199                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
9200                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
9201                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
9202                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
9203                         if (unlikely(err)) {
9204                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
9205                                 break;
9206                         }
9207                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
9208                         needs_switch = true;
9209                 }
9210
9211                 ctx->user_bufs[i] = imu;
9212                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
9213         }
9214
9215         if (needs_switch)
9216                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
9217         return done ? done : err;
9218 }
9219
9220 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
9221 {
9222         __s32 __user *fds = arg;
9223         int fd;
9224
9225         if (ctx->cq_ev_fd)
9226                 return -EBUSY;
9227
9228         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
9229                 return -EFAULT;
9230
9231         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
9232         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
9233                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
9234
9235                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9236                 return ret;
9237         }
9238
9239         return 0;
9240 }
9241
9242 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9243 {
9244         if (ctx->cq_ev_fd) {
9245                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
9246                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9247                 return 0;
9248         }
9249
9250         return -ENXIO;
9251 }
9252
9253 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
9254 {
9255         struct io_buffer *buf;
9256         unsigned long index;
9257
9258         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf) {
9259                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
9260                 cond_resched();
9261         }
9262 }
9263
9264 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9265 {
9266         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
9267         int nr = 0;
9268
9269         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9270         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
9271
9272         while (state->free_list.next) {
9273                 struct io_wq_work_node *node;
9274                 struct io_kiocb *req;
9275
9276                 node = wq_stack_extract(&state->free_list);
9277                 req = container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
9278                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
9279                 nr++;
9280         }
9281         if (nr)
9282                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
9283         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9284 }
9285
9286 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
9287 {
9288         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
9289                 wait_for_completion(&data->done);
9290 }
9291
9292 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9293 {
9294         io_sq_thread_finish(ctx);
9295
9296         if (ctx->mm_account) {
9297                 mmdrop(ctx->mm_account);
9298                 ctx->mm_account = NULL;
9299         }
9300
9301         io_rsrc_refs_drop(ctx);
9302         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
9303         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
9304         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
9305
9306         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9307         if (ctx->buf_data)
9308                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9309         if (ctx->file_data)
9310                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
9311         if (ctx->rings)
9312                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9313         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9314         io_eventfd_unregister(ctx);
9315         io_destroy_buffers(ctx);
9316         if (ctx->sq_creds)
9317                 put_cred(ctx->sq_creds);
9318
9319         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
9320         if (ctx->rsrc_node)
9321                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
9322         if (ctx->rsrc_backup_node)
9323                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
9324         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9325         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
9326
9327         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
9328         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
9329
9330 #if defined(CONFIG_UNIX)
9331         if (ctx->ring_sock) {
9332                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
9333                 sock_release(ctx->ring_sock);
9334         }
9335 #endif
9336         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
9337
9338         io_mem_free(ctx->rings);
9339         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
9340
9341         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
9342         free_uid(ctx->user);
9343         io_req_caches_free(ctx);
9344         if (ctx->hash_map)
9345                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
9346         kfree(ctx->cancel_hash);
9347         kfree(ctx->dummy_ubuf);
9348         kfree(ctx);
9349 }
9350
9351 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
9352 {
9353         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9354         __poll_t mask = 0;
9355
9356         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
9357         /*
9358          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
9359          * io_commit_cqring
9360          */
9361         smp_rmb();
9362         if (!io_sqring_full(ctx))
9363                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
9364
9365         /*
9366          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
9367          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
9368          *      CPU0                    CPU1
9369          *      ----                    ----
9370          * lock(&ctx->uring_lock);
9371          *                              lock(&ep->mtx);
9372          *                              lock(&ctx->uring_lock);
9373          * lock(&ep->mtx);
9374          *
9375          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
9376          * pushs them to do the flush.
9377          */
9378         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
9379                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
9380
9381         return mask;
9382 }
9383
9384 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9385 {
9386         const struct cred *creds;
9387
9388         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
9389         if (creds) {
9390                 put_cred(creds);
9391                 return 0;
9392         }
9393
9394         return -EINVAL;
9395 }
9396
9397 struct io_tctx_exit {
9398         struct callback_head            task_work;
9399         struct completion               completion;
9400         struct io_ring_ctx              *ctx;
9401 };
9402
9403 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
9404 {
9405         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9406         struct io_tctx_exit *work;
9407
9408         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
9409         /*
9410          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
9411          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
9412          */
9413         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
9414                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
9415         complete(&work->completion);
9416 }
9417
9418 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9419 {
9420         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9421
9422         return req->ctx == data;
9423 }
9424
9425 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
9426 {
9427         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
9428         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
9429         unsigned long interval = HZ / 20;
9430         struct io_tctx_exit exit;
9431         struct io_tctx_node *node;
9432         int ret;
9433
9434         /*
9435          * If we're doing polled IO and end up having requests being
9436          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
9437          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
9438          * as nobody else will be looking for them.
9439          */
9440         do {
9441                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
9442                 if (ctx->sq_data) {
9443                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9444                         struct task_struct *tsk;
9445
9446                         io_sq_thread_park(sqd);
9447                         tsk = sqd->thread;
9448                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
9449                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
9450                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9451                         io_sq_thread_unpark(sqd);
9452                 }
9453
9454                 io_req_caches_free(ctx);
9455
9456                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
9457                         /* there is little hope left, don't run it too often */
9458                         interval = HZ * 60;
9459                 }
9460         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
9461
9462         init_completion(&exit.completion);
9463         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
9464         exit.ctx = ctx;
9465         /*
9466          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
9467          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
9468          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
9469          * this lock/unlock section also waits them to finish.
9470          */
9471         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9472         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
9473                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
9474
9475                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
9476                                         ctx_node);
9477                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
9478                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
9479                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
9480                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
9481                         continue;
9482
9483                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9484                 wait_for_completion(&exit.completion);
9485                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9486         }
9487         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9488         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9489         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9490
9491         io_ring_ctx_free(ctx);
9492 }
9493
9494 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
9495 static __cold bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx,
9496                                     struct task_struct *tsk, bool cancel_all)
9497 {
9498         struct io_kiocb *req, *tmp;
9499         int canceled = 0;
9500
9501         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9502         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
9503         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
9504                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
9505                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
9506                         canceled++;
9507                 }
9508         }
9509         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
9510         if (canceled != 0)
9511                 io_commit_cqring(ctx);
9512         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9513         if (canceled != 0)
9514                 io_cqring_ev_posted(ctx);
9515         return canceled != 0;
9516 }
9517
9518 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
9519 {
9520         unsigned long index;
9521         struct creds *creds;
9522
9523         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9524         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9525         if (ctx->rings)
9526                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9527         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
9528                 io_unregister_personality(ctx, index);
9529         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9530
9531         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
9532         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
9533
9534         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
9535         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9536
9537         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
9538         /*
9539          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
9540          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
9541          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
9542          * over using system_wq.
9543          */
9544         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
9545 }
9546
9547 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
9548 {
9549         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9550
9551         file->private_data = NULL;
9552         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9553         return 0;
9554 }
9555
9556 struct io_task_cancel {
9557         struct task_struct *task;
9558         bool all;
9559 };
9560
9561 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9562 {
9563         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9564         struct io_task_cancel *cancel = data;
9565         bool ret;
9566
9567         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
9568                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
9569
9570                 /* protect against races with linked timeouts */
9571                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
9572                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
9573                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9574         } else {
9575                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
9576         }
9577         return ret;
9578 }
9579
9580 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
9581                                          struct task_struct *task,
9582                                          bool cancel_all)
9583 {
9584         struct io_defer_entry *de;
9585         LIST_HEAD(list);
9586
9587         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9588         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
9589                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
9590                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
9591                         break;
9592                 }
9593         }
9594         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9595         if (list_empty(&list))
9596                 return false;
9597
9598         while (!list_empty(&list)) {
9599                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
9600                 list_del_init(&de->list);
9601                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
9602                 kfree(de);
9603         }
9604         return true;
9605 }
9606
9607 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
9608 {
9609         struct io_tctx_node *node;
9610         enum io_wq_cancel cret;
9611         bool ret = false;
9612
9613         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9614         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
9615                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
9616
9617                 /*
9618                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
9619                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
9620                  */
9621                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
9622                         continue;
9623                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9624                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9625         }
9626         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9627
9628         return ret;
9629 }
9630
9631 static __cold void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9632                                                 struct task_struct *task,
9633                                                 bool cancel_all)
9634 {
9635         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9636         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9637
9638         while (1) {
9639                 enum io_wq_cancel cret;
9640                 bool ret = false;
9641
9642                 if (!task) {
9643                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9644                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9645                         /*
9646                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9647                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9648                          */
9649                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9650                                                &cancel, true);
9651                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9652                 }
9653
9654                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9655                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9656                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9657                         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
9658                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9659                                 ret = true;
9660                         }
9661                 }
9662
9663                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9664                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9665                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9666                 if (task)
9667                         ret |= io_run_task_work();
9668                 if (!ret)
9669                         break;
9670                 cond_resched();
9671         }
9672 }
9673
9674 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9675 {
9676         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9677         struct io_tctx_node *node;
9678         int ret;
9679
9680         if (unlikely(!tctx)) {
9681                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9682                 if (unlikely(ret))
9683                         return ret;
9684
9685                 tctx = current->io_uring;
9686                 if (ctx->iowq_limits_set) {
9687                         unsigned int limits[2] = { ctx->iowq_limits[0],
9688                                                    ctx->iowq_limits[1], };
9689
9690                         ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, limits);
9691                         if (ret)
9692                                 return ret;
9693                 }
9694         }
9695         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9696                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9697                 if (!node)
9698                         return -ENOMEM;
9699                 node->ctx = ctx;
9700                 node->task = current;
9701
9702                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9703                                         node, GFP_KERNEL));
9704                 if (ret) {
9705                         kfree(node);
9706                         return ret;
9707                 }
9708
9709                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9710                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9711                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9712         }
9713         tctx->last = ctx;
9714         return 0;
9715 }
9716
9717 /*
9718  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9719  */
9720 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9721 {
9722         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9723
9724         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9725                 return 0;
9726         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9727 }
9728
9729 /*
9730  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9731  */
9732 static __cold void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9733 {
9734         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9735         struct io_tctx_node *node;
9736
9737         if (!tctx)
9738                 return;
9739         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9740         if (!node)
9741                 return;
9742
9743         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9744         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9745
9746         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9747         list_del(&node->ctx_node);
9748         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9749
9750         if (tctx->last == node->ctx)
9751                 tctx->last = NULL;
9752         kfree(node);
9753 }
9754
9755 static __cold void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9756 {
9757         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9758         struct io_tctx_node *node;
9759         unsigned long index;
9760
9761         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9762                 io_uring_del_tctx_node(index);
9763                 cond_resched();
9764         }
9765         if (wq) {
9766                 /*
9767                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9768                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9769                  */
9770                 io_wq_put_and_exit(wq);
9771                 tctx->io_wq = NULL;
9772         }
9773 }
9774
9775 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9776 {
9777         if (tracked)
9778                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9779         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9780 }
9781
9782 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9783 {
9784         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9785         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9786
9787         if (refs) {
9788                 tctx->cached_refs = 0;
9789                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9790                 put_task_struct_many(task, refs);
9791         }
9792 }
9793
9794 /*
9795  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9796  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9797  */
9798 static __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all,
9799                                            struct io_sq_data *sqd)
9800 {
9801         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9802         struct io_ring_ctx *ctx;
9803         s64 inflight;
9804         DEFINE_WAIT(wait);
9805
9806         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9807
9808         if (!current->io_uring)
9809                 return;
9810         if (tctx->io_wq)
9811                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9812
9813         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9814         do {
9815                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9816                 /* read completions before cancelations */
9817                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9818                 if (!inflight)
9819                         break;
9820
9821                 if (!sqd) {
9822                         struct io_tctx_node *node;
9823                         unsigned long index;
9824
9825                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9826                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9827                                 if (node->ctx->sq_data)
9828                                         continue;
9829                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9830                                                              cancel_all);
9831                         }
9832                 } else {
9833                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9834                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9835                                                              cancel_all);
9836                 }
9837
9838                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9839                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9840                 /*
9841                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9842                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9843                  * prepare_to_wait().
9844                  */
9845                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9846                         schedule();
9847                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9848         } while (1);
9849         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9850
9851         io_uring_clean_tctx(tctx);
9852         if (cancel_all) {
9853                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9854                 __io_uring_free(current);
9855         }
9856 }
9857
9858 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
9859 {
9860         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
9861 }
9862
9863 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9864                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9865 {
9866         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9867         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9868         struct page *page;
9869         void *ptr;
9870
9871         switch (offset) {
9872         case IORING_OFF_SQ_RING:
9873         case IORING_OFF_CQ_RING:
9874                 ptr = ctx->rings;
9875                 break;
9876         case IORING_OFF_SQES:
9877                 ptr = ctx->sq_sqes;
9878                 break;
9879         default:
9880                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9881         }
9882
9883         page = virt_to_head_page(ptr);
9884         if (sz > page_size(page))
9885                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9886
9887         return ptr;
9888 }
9889
9890 #ifdef CONFIG_MMU
9891
9892 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9893 {
9894         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9895         unsigned long pfn;
9896         void *ptr;
9897
9898         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9899         if (IS_ERR(ptr))
9900                 return PTR_ERR(ptr);
9901
9902         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9903         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9904 }
9905
9906 #else /* !CONFIG_MMU */
9907
9908 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9909 {
9910         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9911 }
9912
9913 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9914 {
9915         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9916 }
9917
9918 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9919         unsigned long addr, unsigned long len,
9920         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9921 {
9922         void *ptr;
9923
9924         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9925         if (IS_ERR(ptr))
9926                 return PTR_ERR(ptr);
9927
9928         return (unsigned long) ptr;
9929 }
9930
9931 #endif /* !CONFIG_MMU */
9932
9933 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9934 {
9935         DEFINE_WAIT(wait);
9936
9937         do {
9938                 if (!io_sqring_full(ctx))
9939                         break;
9940                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9941
9942                 if (!io_sqring_full(ctx))
9943                         break;
9944                 schedule();
9945         } while (!signal_pending(current));
9946
9947         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9948         return 0;
9949 }
9950
9951 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9952                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9953                           const sigset_t __user **sig)
9954 {
9955         struct io_uring_getevents_arg arg;
9956
9957         /*
9958          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9959          * is just a pointer to the sigset_t.
9960          */
9961         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9962                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9963                 *ts = NULL;
9964                 return 0;
9965         }
9966
9967         /*
9968          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9969          * timespec and sigset_t pointers if good.
9970          */
9971         if (*argsz != sizeof(arg))
9972                 return -EINVAL;
9973         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9974                 return -EFAULT;
9975         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9976         *argsz = arg.sigmask_sz;
9977         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9978         return 0;
9979 }
9980
9981 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9982                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9983                 size_t, argsz)
9984 {
9985         struct io_ring_ctx *ctx;
9986         int submitted = 0;
9987         struct fd f;
9988         long ret;
9989
9990         io_run_task_work();
9991
9992         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9993                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9994                 return -EINVAL;
9995
9996         f = fdget(fd);
9997         if (unlikely(!f.file))
9998                 return -EBADF;
9999
10000         ret = -EOPNOTSUPP;
10001         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
10002                 goto out_fput;
10003
10004         ret = -ENXIO;
10005         ctx = f.file->private_data;
10006         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
10007                 goto out_fput;
10008
10009         ret = -EBADFD;
10010         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10011                 goto out;
10012
10013         /*
10014          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
10015          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
10016          * we were asked to.
10017          */
10018         ret = 0;
10019         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10020                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
10021
10022                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
10023                         ret = -EOWNERDEAD;
10024                         goto out;
10025                 }
10026                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
10027                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10028                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
10029                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
10030                         if (ret)
10031                                 goto out;
10032                 }
10033                 submitted = to_submit;
10034         } else if (to_submit) {
10035                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10036                 if (unlikely(ret))
10037                         goto out;
10038                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10039                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
10040                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10041
10042                 if (submitted != to_submit)
10043                         goto out;
10044         }
10045         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
10046                 const sigset_t __user *sig;
10047                 struct __kernel_timespec __user *ts;
10048
10049                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
10050                 if (unlikely(ret))
10051                         goto out;
10052
10053                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
10054
10055                 /*
10056                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
10057                  * space applications don't need to do io completion events
10058                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
10059                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
10060                  */
10061                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
10062                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10063                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
10064                 } else {
10065                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
10066                 }
10067         }
10068
10069 out:
10070         percpu_ref_put(&ctx->refs);
10071 out_fput:
10072         fdput(f);
10073         return submitted ? submitted : ret;
10074 }
10075
10076 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10077 static __cold int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
10078                 const struct cred *cred)
10079 {
10080         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
10081         struct group_info *gi;
10082         kernel_cap_t cap;
10083         unsigned __capi;
10084         int g;
10085
10086         seq_printf(m, "%5d\n", id);
10087         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
10088         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
10089         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
10090         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
10091         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
10092         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
10093         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
10094         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
10095         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
10096         gi = cred->group_info;
10097         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
10098                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
10099                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
10100         }
10101         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
10102         cap = cred->cap_effective;
10103         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
10104                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
10105         seq_putc(m, '\n');
10106         return 0;
10107 }
10108
10109 static __cold void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx,
10110                                           struct seq_file *m)
10111 {
10112         struct io_sq_data *sq = NULL;
10113         struct io_overflow_cqe *ocqe;
10114         struct io_rings *r = ctx->rings;
10115         unsigned int sq_mask = ctx->sq_entries - 1, cq_mask = ctx->cq_entries - 1;
10116         unsigned int sq_head = READ_ONCE(r->sq.head);
10117         unsigned int sq_tail = READ_ONCE(r->sq.tail);
10118         unsigned int cq_head = READ_ONCE(r->cq.head);
10119         unsigned int cq_tail = READ_ONCE(r->cq.tail);
10120         unsigned int sq_entries, cq_entries;
10121         bool has_lock;
10122         unsigned int i;
10123
10124         /*
10125          * we may get imprecise sqe and cqe info if uring is actively running
10126          * since we get cached_sq_head and cached_cq_tail without uring_lock
10127          * and sq_tail and cq_head are changed by userspace. But it's ok since
10128          * we usually use these info when it is stuck.
10129          */
10130         seq_printf(m, "SqMask:\t\t0x%x\n", sq_mask);
10131         seq_printf(m, "SqHead:\t%u\n", sq_head);
10132         seq_printf(m, "SqTail:\t%u\n", sq_tail);
10133         seq_printf(m, "CachedSqHead:\t%u\n", ctx->cached_sq_head);
10134         seq_printf(m, "CqMask:\t0x%x\n", cq_mask);
10135         seq_printf(m, "CqHead:\t%u\n", cq_head);
10136         seq_printf(m, "CqTail:\t%u\n", cq_tail);
10137         seq_printf(m, "CachedCqTail:\t%u\n", ctx->cached_cq_tail);
10138         seq_printf(m, "SQEs:\t%u\n", sq_tail - ctx->cached_sq_head);
10139         sq_entries = min(sq_tail - sq_head, ctx->sq_entries);
10140         for (i = 0; i < sq_entries; i++) {
10141                 unsigned int entry = i + sq_head;
10142                 unsigned int sq_idx = READ_ONCE(ctx->sq_array[entry & sq_mask]);
10143                 struct io_uring_sqe *sqe;
10144
10145                 if (sq_idx > sq_mask)
10146                         continue;
10147                 sqe = &ctx->sq_sqes[sq_idx];
10148                 seq_printf(m, "%5u: opcode:%d, fd:%d, flags:%x, user_data:%llu\n",
10149                            sq_idx, sqe->opcode, sqe->fd, sqe->flags,
10150                            sqe->user_data);
10151         }
10152         seq_printf(m, "CQEs:\t%u\n", cq_tail - cq_head);
10153         cq_entries = min(cq_tail - cq_head, ctx->cq_entries);
10154         for (i = 0; i < cq_entries; i++) {
10155                 unsigned int entry = i + cq_head;
10156                 struct io_uring_cqe *cqe = &r->cqes[entry & cq_mask];
10157
10158                 seq_printf(m, "%5u: user_data:%llu, res:%d, flag:%x\n",
10159                            entry & cq_mask, cqe->user_data, cqe->res,
10160                            cqe->flags);
10161         }
10162
10163         /*
10164          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
10165          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
10166          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
10167          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
10168          */
10169         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
10170
10171         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10172                 sq = ctx->sq_data;
10173                 if (!sq->thread)
10174                         sq = NULL;
10175         }
10176
10177         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
10178         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
10179         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
10180         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
10181                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
10182
10183                 if (f)
10184                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
10185                 else
10186                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
10187         }
10188         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
10189         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
10190                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
10191                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
10192
10193                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
10194         }
10195         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
10196                 unsigned long index;
10197                 const struct cred *cred;
10198
10199                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
10200                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
10201                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
10202         }
10203         if (has_lock)
10204                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10205
10206         seq_puts(m, "PollList:\n");
10207         spin_lock(&ctx->completion_lock);
10208         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
10209                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
10210                 struct io_kiocb *req;
10211
10212                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
10213                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
10214                                         req->task->task_works != NULL);
10215         }
10216
10217         seq_puts(m, "CqOverflowList:\n");
10218         list_for_each_entry(ocqe, &ctx->cq_overflow_list, list) {
10219                 struct io_uring_cqe *cqe = &ocqe->cqe;
10220
10221                 seq_printf(m, "  user_data=%llu, res=%d, flags=%x\n",
10222                            cqe->user_data, cqe->res, cqe->flags);
10223
10224         }
10225
10226         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10227 }
10228
10229 static __cold void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
10230 {
10231         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
10232
10233         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
10234                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
10235                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
10236         }
10237 }
10238 #endif
10239
10240 static const struct file_operations io_uring_fops = {
10241         .release        = io_uring_release,
10242         .mmap           = io_uring_mmap,
10243 #ifndef CONFIG_MMU
10244         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
10245         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
10246 #endif
10247         .poll           = io_uring_poll,
10248 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10249         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
10250 #endif
10251 };
10252
10253 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
10254                                          struct io_uring_params *p)
10255 {
10256         struct io_rings *rings;
10257         size_t size, sq_array_offset;
10258
10259         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
10260         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
10261         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
10262
10263         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
10264         if (size == SIZE_MAX)
10265                 return -EOVERFLOW;
10266
10267         rings = io_mem_alloc(size);
10268         if (!rings)
10269                 return -ENOMEM;
10270
10271         ctx->rings = rings;
10272         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
10273         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
10274         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
10275         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
10276         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
10277
10278         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
10279         if (size == SIZE_MAX) {
10280                 io_mem_free(ctx->rings);
10281                 ctx->rings = NULL;
10282                 return -EOVERFLOW;
10283         }
10284
10285         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
10286         if (!ctx->sq_sqes) {
10287                 io_mem_free(ctx->rings);
10288                 ctx->rings = NULL;
10289                 return -ENOMEM;
10290         }
10291
10292         return 0;
10293 }
10294
10295 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
10296 {
10297         int ret, fd;
10298
10299         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
10300         if (fd < 0)
10301                 return fd;
10302
10303         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10304         if (ret) {
10305                 put_unused_fd(fd);
10306                 return ret;
10307         }
10308         fd_install(fd, file);
10309         return fd;
10310 }
10311
10312 /*
10313  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
10314  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
10315  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
10316  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
10317  */
10318 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
10319 {
10320         struct file *file;
10321 #if defined(CONFIG_UNIX)
10322         int ret;
10323
10324         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
10325                                 &ctx->ring_sock);
10326         if (ret)
10327                 return ERR_PTR(ret);
10328 #endif
10329
10330         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
10331                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
10332 #if defined(CONFIG_UNIX)
10333         if (IS_ERR(file)) {
10334                 sock_release(ctx->ring_sock);
10335                 ctx->ring_sock = NULL;
10336         } else {
10337                 ctx->ring_sock->file = file;
10338         }
10339 #endif
10340         return file;
10341 }
10342
10343 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
10344                                   struct io_uring_params __user *params)
10345 {
10346         struct io_ring_ctx *ctx;
10347         struct file *file;
10348         int ret;
10349
10350         if (!entries)
10351                 return -EINVAL;
10352         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
10353                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10354                         return -EINVAL;
10355                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
10356         }
10357
10358         /*
10359          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
10360          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
10361          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
10362          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
10363          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
10364          * of CQ ring entries manually.
10365          */
10366         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
10367         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
10368                 /*
10369                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
10370                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
10371                  * any cq vs sq ring sizing.
10372                  */
10373                 if (!p->cq_entries)
10374                         return -EINVAL;
10375                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
10376                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10377                                 return -EINVAL;
10378                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
10379                 }
10380                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
10381                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
10382                         return -EINVAL;
10383         } else {
10384                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
10385         }
10386
10387         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
10388         if (!ctx)
10389                 return -ENOMEM;
10390         ctx->compat = in_compat_syscall();
10391         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
10392                 ctx->user = get_uid(current_user());
10393
10394         /*
10395          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
10396          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
10397          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
10398          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
10399          */
10400         mmgrab(current->mm);
10401         ctx->mm_account = current->mm;
10402
10403         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
10404         if (ret)
10405                 goto err;
10406
10407         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
10408         if (ret)
10409                 goto err;
10410         /* always set a rsrc node */
10411         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10412         if (ret)
10413                 goto err;
10414         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
10415
10416         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
10417         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
10418         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
10419         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
10420         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
10421         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
10422         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
10423         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
10424
10425         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
10426         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
10427         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
10428         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
10429         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
10430         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
10431         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
10432         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
10433
10434         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
10435                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
10436                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
10437                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
10438                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
10439                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
10440
10441         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
10442                 ret = -EFAULT;
10443                 goto err;
10444         }
10445
10446         file = io_uring_get_file(ctx);
10447         if (IS_ERR(file)) {
10448                 ret = PTR_ERR(file);
10449                 goto err;
10450         }
10451
10452         /*
10453          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
10454          * having closed it before we finish setup
10455          */
10456         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
10457         if (ret < 0) {
10458                 /* fput will clean it up */
10459                 fput(file);
10460                 return ret;
10461         }
10462
10463         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
10464         return ret;
10465 err:
10466         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
10467         return ret;
10468 }
10469
10470 /*
10471  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
10472  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
10473  * params structure passed in.
10474  */
10475 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
10476 {
10477         struct io_uring_params p;
10478         int i;
10479
10480         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
10481                 return -EFAULT;
10482         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
10483                 if (p.resv[i])
10484                         return -EINVAL;
10485         }
10486
10487         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
10488                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
10489                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
10490                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
10491                 return -EINVAL;
10492
10493         return  io_uring_create(entries, &p, params);
10494 }
10495
10496 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
10497                 struct io_uring_params __user *, params)
10498 {
10499         return io_uring_setup(entries, params);
10500 }
10501
10502 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10503                            unsigned nr_args)
10504 {
10505         struct io_uring_probe *p;
10506         size_t size;
10507         int i, ret;
10508
10509         size = struct_size(p, ops, nr_args);
10510         if (size == SIZE_MAX)
10511                 return -EOVERFLOW;
10512         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
10513         if (!p)
10514                 return -ENOMEM;
10515
10516         ret = -EFAULT;
10517         if (copy_from_user(p, arg, size))
10518                 goto out;
10519         ret = -EINVAL;
10520         if (memchr_inv(p, 0, size))
10521                 goto out;
10522
10523         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
10524         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
10525                 nr_args = IORING_OP_LAST;
10526
10527         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10528                 p->ops[i].op = i;
10529                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
10530                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
10531         }
10532         p->ops_len = i;
10533
10534         ret = 0;
10535         if (copy_to_user(arg, p, size))
10536                 ret = -EFAULT;
10537 out:
10538         kfree(p);
10539         return ret;
10540 }
10541
10542 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
10543 {
10544         const struct cred *creds;
10545         u32 id;
10546         int ret;
10547
10548         creds = get_current_cred();
10549
10550         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
10551                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
10552         if (ret < 0) {
10553                 put_cred(creds);
10554                 return ret;
10555         }
10556         return id;
10557 }
10558
10559 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
10560                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
10561 {
10562         struct io_uring_restriction *res;
10563         size_t size;
10564         int i, ret;
10565
10566         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
10567         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10568                 return -EBADFD;
10569
10570         /* We allow only a single restrictions registration */
10571         if (ctx->restrictions.registered)
10572                 return -EBUSY;
10573
10574         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
10575                 return -EINVAL;
10576
10577         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
10578         if (size == SIZE_MAX)
10579                 return -EOVERFLOW;
10580
10581         res = memdup_user(arg, size);
10582         if (IS_ERR(res))
10583                 return PTR_ERR(res);
10584
10585         ret = 0;
10586
10587         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10588                 switch (res[i].opcode) {
10589                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
10590                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
10591                                 ret = -EINVAL;
10592                                 goto out;
10593                         }
10594
10595                         __set_bit(res[i].register_op,
10596                                   ctx->restrictions.register_op);
10597                         break;
10598                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
10599                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
10600                                 ret = -EINVAL;
10601                                 goto out;
10602                         }
10603
10604                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
10605                         break;
10606                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
10607                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
10608                         break;
10609                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
10610                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
10611                         break;
10612                 default:
10613                         ret = -EINVAL;
10614                         goto out;
10615                 }
10616         }
10617
10618 out:
10619         /* Reset all restrictions if an error happened */
10620         if (ret != 0)
10621                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
10622         else
10623                 ctx->restrictions.registered = true;
10624
10625         kfree(res);
10626         return ret;
10627 }
10628
10629 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
10630 {
10631         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10632                 return -EBADFD;
10633
10634         if (ctx->restrictions.registered)
10635                 ctx->restricted = 1;
10636
10637         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
10638         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
10639                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10640         return 0;
10641 }
10642
10643 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
10644                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10645                                      unsigned nr_args)
10646 {
10647         __u32 tmp;
10648         int err;
10649
10650         if (up->resv)
10651                 return -EINVAL;
10652         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
10653                 return -EOVERFLOW;
10654         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10655         if (err)
10656                 return err;
10657
10658         switch (type) {
10659         case IORING_RSRC_FILE:
10660                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
10661         case IORING_RSRC_BUFFER:
10662                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
10663         }
10664         return -EINVAL;
10665 }
10666
10667 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10668                                     unsigned nr_args)
10669 {
10670         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10671
10672         if (!nr_args)
10673                 return -EINVAL;
10674         memset(&up, 0, sizeof(up));
10675         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
10676                 return -EFAULT;
10677         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
10678 }
10679
10680 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10681                                    unsigned size, unsigned type)
10682 {
10683         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10684
10685         if (size != sizeof(up))
10686                 return -EINVAL;
10687         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
10688                 return -EFAULT;
10689         if (!up.nr || up.resv)
10690                 return -EINVAL;
10691         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
10692 }
10693
10694 static __cold int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10695                             unsigned int size, unsigned int type)
10696 {
10697         struct io_uring_rsrc_register rr;
10698
10699         /* keep it extendible */
10700         if (size != sizeof(rr))
10701                 return -EINVAL;
10702
10703         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
10704         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
10705                 return -EFAULT;
10706         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10707                 return -EINVAL;
10708
10709         switch (type) {
10710         case IORING_RSRC_FILE:
10711                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10712                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10713         case IORING_RSRC_BUFFER:
10714                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10715                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10716         }
10717         return -EINVAL;
10718 }
10719
10720 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
10721                                        void __user *arg, unsigned len)
10722 {
10723         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10724         cpumask_var_t new_mask;
10725         int ret;
10726
10727         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10728                 return -EINVAL;
10729
10730         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10731                 return -ENOMEM;
10732
10733         cpumask_clear(new_mask);
10734         if (len > cpumask_size())
10735                 len = cpumask_size();
10736
10737         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10738                 free_cpumask_var(new_mask);
10739                 return -EFAULT;
10740         }
10741
10742         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10743         free_cpumask_var(new_mask);
10744         return ret;
10745 }
10746
10747 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10748 {
10749         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10750
10751         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10752                 return -EINVAL;
10753
10754         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10755 }
10756
10757 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
10758                                                void __user *arg)
10759         __must_hold(&ctx->uring_lock)
10760 {
10761         struct io_tctx_node *node;
10762         struct io_uring_task *tctx = NULL;
10763         struct io_sq_data *sqd = NULL;
10764         __u32 new_count[2];
10765         int i, ret;
10766
10767         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
10768                 return -EFAULT;
10769         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10770                 if (new_count[i] > INT_MAX)
10771                         return -EINVAL;
10772
10773         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10774                 sqd = ctx->sq_data;
10775                 if (sqd) {
10776                         /*
10777                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
10778                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
10779                          * a ref to the ctx.
10780                          */
10781                         refcount_inc(&sqd->refs);
10782                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10783                         mutex_lock(&sqd->lock);
10784                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10785                         if (sqd->thread)
10786                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
10787                 }
10788         } else {
10789                 tctx = current->io_uring;
10790         }
10791
10792         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
10793
10794         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10795                 if (new_count[i])
10796                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
10797         ctx->iowq_limits_set = true;
10798
10799         if (tctx && tctx->io_wq) {
10800                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10801                 if (ret)
10802                         goto err;
10803         } else {
10804                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
10805         }
10806
10807         if (sqd) {
10808                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10809                 io_put_sq_data(sqd);
10810         }
10811
10812         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
10813                 return -EFAULT;
10814
10815         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
10816         if (sqd)
10817                 return 0;
10818
10819         /* now propagate the restriction to all registered users */
10820         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
10821                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
10822
10823                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
10824                         continue;
10825
10826                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10827                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
10828                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
10829                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10830         }
10831         return 0;
10832 err:
10833         if (sqd) {
10834                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10835                 io_put_sq_data(sqd);
10836         }
10837         return ret;
10838 }
10839
10840 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10841 {
10842         switch (op) {
10843         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10844         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10845         case IORING_REGISTER_FILES:
10846         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10847         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10848         case IORING_REGISTER_PROBE:
10849         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10850         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10851         case IORING_REGISTER_FILES2:
10852         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10853         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10854         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10855         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10856         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10857         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10858                 return false;
10859         default:
10860                 return true;
10861         }
10862 }
10863
10864 static __cold int io_ctx_quiesce(struct io_ring_ctx *ctx)
10865 {
10866         long ret;
10867
10868         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10869
10870         /*
10871          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
10872          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab the
10873          * uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
10874          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
10875          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
10876          */
10877         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10878         do {
10879                 ret = wait_for_completion_interruptible_timeout(&ctx->ref_comp, HZ);
10880                 if (ret) {
10881                         ret = min(0L, ret);
10882                         break;
10883                 }
10884
10885                 ret = io_run_task_work_sig();
10886                 io_req_caches_free(ctx);
10887         } while (ret >= 0);
10888         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10889
10890         if (ret)
10891                 io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10892         return ret;
10893 }
10894
10895 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10896                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10897         __releases(ctx->uring_lock)
10898         __acquires(ctx->uring_lock)
10899 {
10900         int ret;
10901
10902         /*
10903          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10904          * someone else killed the ctx or is already going through
10905          * io_uring_register().
10906          */
10907         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10908                 return -ENXIO;
10909
10910         if (ctx->restricted) {
10911                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10912                         return -EINVAL;
10913                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10914                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10915                         return -EACCES;
10916         }
10917
10918         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10919                 ret = io_ctx_quiesce(ctx);
10920                 if (ret)
10921                         return ret;
10922         }
10923
10924         switch (opcode) {
10925         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10926                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10927                 break;
10928         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10929                 ret = -EINVAL;
10930                 if (arg || nr_args)
10931                         break;
10932                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10933                 break;
10934         case IORING_REGISTER_FILES:
10935                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10936                 break;
10937         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10938                 ret = -EINVAL;
10939                 if (arg || nr_args)
10940                         break;
10941                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10942                 break;
10943         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10944                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10945                 break;
10946         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10947         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10948                 ret = -EINVAL;
10949                 if (nr_args != 1)
10950                         break;
10951                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10952                 if (ret)
10953                         break;
10954                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10955                         ctx->eventfd_async = 1;
10956                 else
10957                         ctx->eventfd_async = 0;
10958                 break;
10959         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10960                 ret = -EINVAL;
10961                 if (arg || nr_args)
10962                         break;
10963                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10964                 break;
10965         case IORING_REGISTER_PROBE:
10966                 ret = -EINVAL;
10967                 if (!arg || nr_args > 256)
10968                         break;
10969                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10970                 break;
10971         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10972                 ret = -EINVAL;
10973                 if (arg || nr_args)
10974                         break;
10975                 ret = io_register_personality(ctx);
10976                 break;
10977         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10978                 ret = -EINVAL;
10979                 if (arg)
10980                         break;
10981                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10982                 break;
10983         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10984                 ret = -EINVAL;
10985                 if (arg || nr_args)
10986                         break;
10987                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10988                 break;
10989         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10990                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10991                 break;
10992         case IORING_REGISTER_FILES2:
10993                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10994                 break;
10995         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10996                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10997                                               IORING_RSRC_FILE);
10998                 break;
10999         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
11000                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
11001                 break;
11002         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
11003                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
11004                                               IORING_RSRC_BUFFER);
11005                 break;
11006         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
11007                 ret = -EINVAL;
11008                 if (!arg || !nr_args)
11009                         break;
11010                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
11011                 break;
11012         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
11013                 ret = -EINVAL;
11014                 if (arg || nr_args)
11015                         break;
11016                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
11017                 break;
11018         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
11019                 ret = -EINVAL;
11020                 if (!arg || nr_args != 2)
11021                         break;
11022                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
11023                 break;
11024         default:
11025                 ret = -EINVAL;
11026                 break;
11027         }
11028
11029         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
11030                 /* bring the ctx back to life */
11031                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
11032                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
11033         }
11034         return ret;
11035 }
11036
11037 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
11038                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
11039 {
11040         struct io_ring_ctx *ctx;
11041         long ret = -EBADF;
11042         struct fd f;
11043
11044         f = fdget(fd);
11045         if (!f.file)
11046                 return -EBADF;
11047
11048         ret = -EOPNOTSUPP;
11049         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
11050                 goto out_fput;
11051
11052         ctx = f.file->private_data;
11053
11054         io_run_task_work();
11055
11056         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11057         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
11058         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11059         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
11060                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
11061 out_fput:
11062         fdput(f);
11063         return ret;
11064 }
11065
11066 static int __init io_uring_init(void)
11067 {
11068 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
11069         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
11070         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
11071 } while (0)
11072
11073 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
11074         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
11075         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
11076         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
11077         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
11078         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
11079         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
11080         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
11081         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
11082         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
11083         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
11084         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
11085         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
11086         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
11087         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
11088         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
11089         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
11090         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
11091         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
11092         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
11093         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
11094         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
11095         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
11096         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
11097         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
11098         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
11099         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
11100         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
11101         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
11102         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
11103         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
11104         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
11105         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
11106
11107         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
11108                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
11109         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
11110                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
11111
11112         /* ->buf_index is u16 */
11113         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
11114
11115         /* should fit into one byte */
11116         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
11117         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
11118         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
11119
11120         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
11121         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
11122
11123         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
11124                                 SLAB_ACCOUNT);
11125         return 0;
11126 };
11127 __initcall(io_uring_init);