fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81 #include <linux/tracehook.h>
  82
  83 #define CREATE_TRACE_POINTS
  84 #include <trace/events/io_uring.h>
  85
  86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  87
  88 #include "internal.h"
  89 #include "io-wq.h"
  90
  91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  93 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
  94
  95 /* only define max */
  96 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (1U << 15)
  97 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
  98                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
  99
 100 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT (PAGE_SHIFT - 3)
 101 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 102 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 103
 104 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 105
 106 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 107                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 108                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 109 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
 110                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS)
 111
 112 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 113
 114 struct io_uring {
 115         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 116         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 117 };
 118
 119 /*
 120  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 121  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 122  *
 123  * The offsets to the member fields are published through struct
 124  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 125  */
 126 struct io_rings {
 127         /*
 128          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 129          * masked to get valid indices.
 130          *
 131          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 132          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 133          * cq ring.
 134          */
 135         struct io_uring         sq, cq;
 136         /*
 137          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 138          * ring_entries - 1)
 139          */
 140         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 141         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 142         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 143         /*
 144          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 145          * invalid index stored in array
 146          *
 147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 148          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 149          * cached value).
 150          *
 151          * After a new SQ head value was read by the application this
 152          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 153          * the new SQ head (and possibly more).
 154          */
 155         u32                     sq_dropped;
 156         /*
 157          * Runtime SQ flags
 158          *
 159          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 160          * application.
 161          *
 162          * The application needs a full memory barrier before checking
 163          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 164          */
 165         u32                     sq_flags;
 166         /*
 167          * Runtime CQ flags
 168          *
 169          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 170          * kernel.
 171          */
 172         u32                     cq_flags;
 173         /*
 174          * Number of completion events lost because the queue was full;
 175          * this should be avoided by the application by making sure
 176          * there are not more requests pending than there is space in
 177          * the completion queue.
 178          *
 179          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 180          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 181          * cached value).
 182          *
 183          * As completion events come in out of order this counter is not
 184          * ordered with any other data.
 185          */
 186         u32                     cq_overflow;
 187         /*
 188          * Ring buffer of completion events.
 189          *
 190          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 191          * produced, so the application is allowed to modify pending
 192          * entries.
 193          */
 194         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 195 };
 196
 197 enum io_uring_cmd_flags {
 198         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 199         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 200 };
 201
 202 struct io_mapped_ubuf {
 203         u64             ubuf;
 204         u64             ubuf_end;
 205         unsigned int    nr_bvecs;
 206         unsigned long   acct_pages;
 207         struct bio_vec  bvec[];
 208 };
 209
 210 struct io_ring_ctx;
 211
 212 struct io_overflow_cqe {
 213         struct io_uring_cqe cqe;
 214         struct list_head list;
 215 };
 216
 217 struct io_fixed_file {
 218         /* file * with additional FFS_* flags */
 219         unsigned long file_ptr;
 220 };
 221
 222 struct io_rsrc_put {
 223         struct list_head list;
 224         u64 tag;
 225         union {
 226                 void *rsrc;
 227                 struct file *file;
 228                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 229         };
 230 };
 231
 232 struct io_file_table {
 233         struct io_fixed_file *files;
 234 };
 235
 236 struct io_rsrc_node {
 237         struct percpu_ref               refs;
 238         struct list_head                node;
 239         struct list_head                rsrc_list;
 240         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 241         struct llist_node               llist;
 242         bool                            done;
 243 };
 244
 245 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 246
 247 struct io_rsrc_data {
 248         struct io_ring_ctx              *ctx;
 249
 250         u64                             **tags;
 251         unsigned int                    nr;
 252         rsrc_put_fn                     *do_put;
 253         atomic_t                        refs;
 254         struct completion               done;
 255         bool                            quiesce;
 256 };
 257
 258 struct io_buffer {
 259         struct list_head list;
 260         __u64 addr;
 261         __u32 len;
 262         __u16 bid;
 263 };
 264
 265 struct io_restriction {
 266         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 267         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 268         u8 sqe_flags_allowed;
 269         u8 sqe_flags_required;
 270         bool registered;
 271 };
 272
 273 enum {
 274         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 275         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 276 };
 277
 278 struct io_sq_data {
 279         refcount_t              refs;
 280         atomic_t                park_pending;
 281         struct mutex            lock;
 282
 283         /* ctx's that are using this sqd */
 284         struct list_head        ctx_list;
 285
 286         struct task_struct      *thread;
 287         struct wait_queue_head  wait;
 288
 289         unsigned                sq_thread_idle;
 290         int                     sq_cpu;
 291         pid_t                   task_pid;
 292         pid_t                   task_tgid;
 293
 294         unsigned long           state;
 295         struct completion       exited;
 296 };
 297
 298 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 299 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 300 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 301
 302 struct io_submit_link {
 303         struct io_kiocb         *head;
 304         struct io_kiocb         *last;
 305 };
 306
 307 struct io_submit_state {
 308         struct blk_plug         plug;
 309         struct io_submit_link   link;
 310
 311         /*
 312          * io_kiocb alloc cache
 313          */
 314         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 315         unsigned int            free_reqs;
 316
 317         bool                    plug_started;
 318
 319         /*
 320          * Batch completion logic
 321          */
 322         struct io_kiocb         *compl_reqs[IO_COMPL_BATCH];
 323         unsigned int            compl_nr;
 324         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 325         struct list_head        free_list;
 326
 327         unsigned int            ios_left;
 328 };
 329
 330 struct io_ring_ctx {
 331         /* const or read-mostly hot data */
 332         struct {
 333                 struct percpu_ref       refs;
 334
 335                 struct io_rings         *rings;
 336                 unsigned int            flags;
 337                 unsigned int            compat: 1;
 338                 unsigned int            drain_next: 1;
 339                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 340                 unsigned int            restricted: 1;
 341                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
 342                 unsigned int            drain_active: 1;
 343         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 344
 345         /* submission data */
 346         struct {
 347                 struct mutex            uring_lock;
 348
 349                 /*
 350                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 351                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 352                  *
 353                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 354                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 355                  * the queue when needed.
 356                  *
 357                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 358                  * array.
 359                  */
 360                 u32                     *sq_array;
 361                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 362                 unsigned                cached_sq_head;
 363                 unsigned                sq_entries;
 364                 struct list_head        defer_list;
 365
 366                 /*
 367                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
 368                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
 369                  */
 370                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 371                 struct io_file_table    file_table;
 372                 unsigned                nr_user_files;
 373                 unsigned                nr_user_bufs;
 374                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 375
 376                 struct io_submit_state  submit_state;
 377                 struct list_head        timeout_list;
 378                 struct list_head        ltimeout_list;
 379                 struct list_head        cq_overflow_list;
 380                 struct xarray           io_buffers;
 381                 struct xarray           personalities;
 382                 u32                     pers_next;
 383                 unsigned                sq_thread_idle;
 384         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 385
 386         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 387         struct list_head        locked_free_list;
 388         unsigned int            locked_free_nr;
 389
 390         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 391         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 392
 393         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 394         struct list_head        sqd_list;
 395
 396         unsigned long           check_cq_overflow;
 397
 398         struct {
 399                 unsigned                cached_cq_tail;
 400                 unsigned                cq_entries;
 401                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 402                 struct wait_queue_head  poll_wait;
 403                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 404                 unsigned                cq_extra;
 405                 atomic_t                cq_timeouts;
 406                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 407         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 408
 409         struct {
 410                 spinlock_t              completion_lock;
 411
 412                 spinlock_t              timeout_lock;
 413
 414                 /*
 415                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 416                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 417                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 418                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 419                  */
 420                 struct list_head        iopoll_list;
 421                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 422                 unsigned                cancel_hash_bits;
 423                 bool                    poll_multi_queue;
 424         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 425
 426         struct io_restriction           restrictions;
 427
 428         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 429         struct {
 430                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 431                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 432                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 433                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 434
 435                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 436                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 437                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 438                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 439         };
 440
 441         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 442         struct {
 443                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 444                         struct socket           *ring_sock;
 445                 #endif
 446                 /* hashed buffered write serialization */
 447                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 448
 449                 /* Only used for accounting purposes */
 450                 struct user_struct              *user;
 451                 struct mm_struct                *mm_account;
 452
 453                 /* ctx exit and cancelation */
 454                 struct llist_head               fallback_llist;
 455                 struct delayed_work             fallback_work;
 456                 struct work_struct              exit_work;
 457                 struct list_head                tctx_list;
 458                 struct completion               ref_comp;
 459                 u32                             iowq_limits[2];
 460                 bool                            iowq_limits_set;
 461         };
 462 };
 463
 464 struct io_uring_task {
 465         /* submission side */
 466         int                     cached_refs;
 467         struct xarray           xa;
 468         struct wait_queue_head  wait;
 469         const struct io_ring_ctx *last;
 470         struct io_wq            *io_wq;
 471         struct percpu_counter   inflight;
 472         atomic_t                inflight_tracked;
 473         atomic_t                in_idle;
 474
 475         spinlock_t              task_lock;
 476         struct io_wq_work_list  task_list;
 477         struct callback_head    task_work;
 478         bool                    task_running;
 479 };
 480
 481 /*
 482  * First field must be the file pointer in all the
 483  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 484  */
 485 struct io_poll_iocb {
 486         struct file                     *file;
 487         struct wait_queue_head          *head;
 488         __poll_t                        events;
 489         struct wait_queue_entry         wait;
 490 };
 491
 492 struct io_poll_update {
 493         struct file                     *file;
 494         u64                             old_user_data;
 495         u64                             new_user_data;
 496         __poll_t                        events;
 497         bool                            update_events;
 498         bool                            update_user_data;
 499 };
 500
 501 struct io_close {
 502         struct file                     *file;
 503         int                             fd;
 504         u32                             file_slot;
 505 };
 506
 507 struct io_timeout_data {
 508         struct io_kiocb                 *req;
 509         struct hrtimer                  timer;
 510         struct timespec64               ts;
 511         enum hrtimer_mode               mode;
 512         u32                             flags;
 513 };
 514
 515 struct io_accept {
 516         struct file                     *file;
 517         struct sockaddr __user          *addr;
 518         int __user                      *addr_len;
 519         int                             flags;
 520         u32                             file_slot;
 521         unsigned long                   nofile;
 522 };
 523
 524 struct io_sync {
 525         struct file                     *file;
 526         loff_t                          len;
 527         loff_t                          off;
 528         int                             flags;
 529         int                             mode;
 530 };
 531
 532 struct io_cancel {
 533         struct file                     *file;
 534         u64                             addr;
 535 };
 536
 537 struct io_timeout {
 538         struct file                     *file;
 539         u32                             off;
 540         u32                             target_seq;
 541         struct list_head                list;
 542         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 543         struct io_kiocb                 *head;
 544         /* for linked completions */
 545         struct io_kiocb                 *prev;
 546 };
 547
 548 struct io_timeout_rem {
 549         struct file                     *file;
 550         u64                             addr;
 551
 552         /* timeout update */
 553         struct timespec64               ts;
 554         u32                             flags;
 555         bool                            ltimeout;
 556 };
 557
 558 struct io_rw {
 559         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 560         struct kiocb                    kiocb;
 561         u64                             addr;
 562         u64                             len;
 563 };
 564
 565 struct io_connect {
 566         struct file                     *file;
 567         struct sockaddr __user          *addr;
 568         int                             addr_len;
 569 };
 570
 571 struct io_sr_msg {
 572         struct file                     *file;
 573         union {
 574                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 575                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 576                 void __user                     *buf;
 577         };
 578         int                             msg_flags;
 579         int                             bgid;
 580         size_t                          len;
 581         struct io_buffer                *kbuf;
 582 };
 583
 584 struct io_open {
 585         struct file                     *file;
 586         int                             dfd;
 587         u32                             file_slot;
 588         struct filename                 *filename;
 589         struct open_how                 how;
 590         unsigned long                   nofile;
 591 };
 592
 593 struct io_rsrc_update {
 594         struct file                     *file;
 595         u64                             arg;
 596         u32                             nr_args;
 597         u32                             offset;
 598 };
 599
 600 struct io_fadvise {
 601         struct file                     *file;
 602         u64                             offset;
 603         u32                             len;
 604         u32                             advice;
 605 };
 606
 607 struct io_madvise {
 608         struct file                     *file;
 609         u64                             addr;
 610         u32                             len;
 611         u32                             advice;
 612 };
 613
 614 struct io_epoll {
 615         struct file                     *file;
 616         int                             epfd;
 617         int                             op;
 618         int                             fd;
 619         struct epoll_event              event;
 620 };
 621
 622 struct io_splice {
 623         struct file                     *file_out;
 624         loff_t                          off_out;
 625         loff_t                          off_in;
 626         u64                             len;
 627         int                             splice_fd_in;
 628         unsigned int                    flags;
 629 };
 630
 631 struct io_provide_buf {
 632         struct file                     *file;
 633         __u64                           addr;
 634         __u32                           len;
 635         __u32                           bgid;
 636         __u16                           nbufs;
 637         __u16                           bid;
 638 };
 639
 640 struct io_statx {
 641         struct file                     *file;
 642         int                             dfd;
 643         unsigned int                    mask;
 644         unsigned int                    flags;
 645         const char __user               *filename;
 646         struct statx __user             *buffer;
 647 };
 648
 649 struct io_shutdown {
 650         struct file                     *file;
 651         int                             how;
 652 };
 653
 654 struct io_rename {
 655         struct file                     *file;
 656         int                             old_dfd;
 657         int                             new_dfd;
 658         struct filename                 *oldpath;
 659         struct filename                 *newpath;
 660         int                             flags;
 661 };
 662
 663 struct io_unlink {
 664         struct file                     *file;
 665         int                             dfd;
 666         int                             flags;
 667         struct filename                 *filename;
 668 };
 669
 670 struct io_mkdir {
 671         struct file                     *file;
 672         int                             dfd;
 673         umode_t                         mode;
 674         struct filename                 *filename;
 675 };
 676
 677 struct io_symlink {
 678         struct file                     *file;
 679         int                             new_dfd;
 680         struct filename                 *oldpath;
 681         struct filename                 *newpath;
 682 };
 683
 684 struct io_hardlink {
 685         struct file                     *file;
 686         int                             old_dfd;
 687         int                             new_dfd;
 688         struct filename                 *oldpath;
 689         struct filename                 *newpath;
 690         int                             flags;
 691 };
 692
 693 struct io_completion {
 694         struct file                     *file;
 695         u32                             cflags;
 696 };
 697
 698 struct io_async_connect {
 699         struct sockaddr_storage         address;
 700 };
 701
 702 struct io_async_msghdr {
 703         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 704         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 705         struct iovec                    *free_iov;
 706         struct sockaddr __user          *uaddr;
 707         struct msghdr                   msg;
 708         struct sockaddr_storage         addr;
 709 };
 710
 711 struct io_async_rw {
 712         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 713         const struct iovec              *free_iovec;
 714         struct iov_iter                 iter;
 715         struct iov_iter_state           iter_state;
 716         size_t                          bytes_done;
 717         struct wait_page_queue          wpq;
 718 };
 719
 720 enum {
 721         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 722         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 723         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 724         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 725         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 726         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 727
 728         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 729         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 730         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 731         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 732         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 733         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 734         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 735         REQ_F_POLLED_BIT,
 736         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 737         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 738         REQ_F_REISSUE_BIT,
 739         REQ_F_CREDS_BIT,
 740         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
 741         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
 742         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 743         REQ_F_NOWAIT_READ_BIT,
 744         REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT,
 745         REQ_F_ISREG_BIT,
 746
 747         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 748         __REQ_F_LAST_BIT,
 749 };
 750
 751 enum {
 752         /* ctx owns file */
 753         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 754         /* drain existing IO first */
 755         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 756         /* linked sqes */
 757         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 758         /* doesn't sever on completion < 0 */
 759         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 760         /* IOSQE_ASYNC */
 761         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 762         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 763         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 764
 765         /* fail rest of links */
 766         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 767         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 768         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 769         /* read/write uses file position */
 770         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 771         /* must not punt to workers */
 772         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 773         /* has or had linked timeout */
 774         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 775         /* needs cleanup */
 776         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 777         /* already went through poll handler */
 778         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 779         /* buffer already selected */
 780         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 781         /* completion is deferred through io_comp_state */
 782         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 783         /* caller should reissue async */
 784         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 785         /* supports async reads */
 786         REQ_F_NOWAIT_READ       = BIT(REQ_F_NOWAIT_READ_BIT),
 787         /* supports async writes */
 788         REQ_F_NOWAIT_WRITE      = BIT(REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT),
 789         /* regular file */
 790         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 791         /* has creds assigned */
 792         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
 793         /* skip refcounting if not set */
 794         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
 795         /* there is a linked timeout that has to be armed */
 796         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
 797 };
 798
 799 struct async_poll {
 800         struct io_poll_iocb     poll;
 801         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 802 };
 803
 804 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
 805
 806 struct io_task_work {
 807         union {
 808                 struct io_wq_work_node  node;
 809                 struct llist_node       fallback_node;
 810         };
 811         io_req_tw_func_t                func;
 812 };
 813
 814 enum {
 815         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 816         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 817 };
 818
 819 /*
 820  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 821  * as the first entry in their struct definition. So you can
 822  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 823  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 824  */
 825 struct io_kiocb {
 826         union {
 827                 struct file             *file;
 828                 struct io_rw            rw;
 829                 struct io_poll_iocb     poll;
 830                 struct io_poll_update   poll_update;
 831                 struct io_accept        accept;
 832                 struct io_sync          sync;
 833                 struct io_cancel        cancel;
 834                 struct io_timeout       timeout;
 835                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 836                 struct io_connect       connect;
 837                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 838                 struct io_open          open;
 839                 struct io_close         close;
 840                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 841                 struct io_fadvise       fadvise;
 842                 struct io_madvise       madvise;
 843                 struct io_epoll         epoll;
 844                 struct io_splice        splice;
 845                 struct io_provide_buf   pbuf;
 846                 struct io_statx         statx;
 847                 struct io_shutdown      shutdown;
 848                 struct io_rename        rename;
 849                 struct io_unlink        unlink;
 850                 struct io_mkdir         mkdir;
 851                 struct io_symlink       symlink;
 852                 struct io_hardlink      hardlink;
 853                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 854                 struct io_completion    compl;
 855         };
 856
 857         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 858         void                            *async_data;
 859         u8                              opcode;
 860         /* polled IO has completed */
 861         u8                              iopoll_completed;
 862
 863         u16                             buf_index;
 864         u32                             result;
 865
 866         struct io_ring_ctx              *ctx;
 867         unsigned int                    flags;
 868         atomic_t                        refs;
 869         struct task_struct              *task;
 870         u64                             user_data;
 871
 872         struct io_kiocb                 *link;
 873         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 874
 875         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 876         struct list_head                inflight_entry;
 877         struct io_task_work             io_task_work;
 878         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 879         struct hlist_node               hash_node;
 880         struct async_poll               *apoll;
 881         struct io_wq_work               work;
 882         const struct cred               *creds;
 883
 884         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 885         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 886         /* stores selected buf, valid IFF REQ_F_BUFFER_SELECTED is set */
 887         struct io_buffer                *kbuf;
 888         atomic_t                        poll_refs;
 889 };
 890
 891 struct io_tctx_node {
 892         struct list_head        ctx_node;
 893         struct task_struct      *task;
 894         struct io_ring_ctx      *ctx;
 895 };
 896
 897 struct io_defer_entry {
 898         struct list_head        list;
 899         struct io_kiocb         *req;
 900         u32                     seq;
 901 };
 902
 903 struct io_op_def {
 904         /* needs req->file assigned */
 905         unsigned                needs_file : 1;
 906         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 907         unsigned                hash_reg_file : 1;
 908         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 909         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 910         /* opcode is not supported by this kernel */
 911         unsigned                not_supported : 1;
 912         /* set if opcode supports polled "wait" */
 913         unsigned                pollin : 1;
 914         unsigned                pollout : 1;
 915         /* op supports buffer selection */
 916         unsigned                buffer_select : 1;
 917         /* do prep async if is going to be punted */
 918         unsigned                needs_async_setup : 1;
 919         /* should block plug */
 920         unsigned                plug : 1;
 921         /* size of async data needed, if any */
 922         unsigned short          async_size;
 923 };
 924
 925 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 926         [IORING_OP_NOP] = {},
 927         [IORING_OP_READV] = {
 928                 .needs_file             = 1,
 929                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 930                 .pollin                 = 1,
 931                 .buffer_select          = 1,
 932                 .needs_async_setup      = 1,
 933                 .plug                   = 1,
 934                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 935         },
 936         [IORING_OP_WRITEV] = {
 937                 .needs_file             = 1,
 938                 .hash_reg_file          = 1,
 939                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 940                 .pollout                = 1,
 941                 .needs_async_setup      = 1,
 942                 .plug                   = 1,
 943                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 944         },
 945         [IORING_OP_FSYNC] = {
 946                 .needs_file             = 1,
 947         },
 948         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 949                 .needs_file             = 1,
 950                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 951                 .pollin                 = 1,
 952                 .plug                   = 1,
 953                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 954         },
 955         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 956                 .needs_file             = 1,
 957                 .hash_reg_file          = 1,
 958                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 959                 .pollout                = 1,
 960                 .plug                   = 1,
 961                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 962         },
 963         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 964                 .needs_file             = 1,
 965                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 966         },
 967         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 968         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 969                 .needs_file             = 1,
 970         },
 971         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 972                 .needs_file             = 1,
 973                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 974                 .pollout                = 1,
 975                 .needs_async_setup      = 1,
 976                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 977         },
 978         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 979                 .needs_file             = 1,
 980                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 981                 .pollin                 = 1,
 982                 .buffer_select          = 1,
 983                 .needs_async_setup      = 1,
 984                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 985         },
 986         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 987                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 988         },
 989         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 990                 /* used by timeout updates' prep() */
 991         },
 992         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 993                 .needs_file             = 1,
 994                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 995                 .pollin                 = 1,
 996         },
 997         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 998         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 999                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
1000         },
1001         [IORING_OP_CONNECT] = {
1002                 .needs_file             = 1,
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004                 .pollout                = 1,
1005                 .needs_async_setup      = 1,
1006                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
1007         },
1008         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
1009                 .needs_file             = 1,
1010         },
1011         [IORING_OP_OPENAT] = {},
1012         [IORING_OP_CLOSE] = {},
1013         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
1014         [IORING_OP_STATX] = {},
1015         [IORING_OP_READ] = {
1016                 .needs_file             = 1,
1017                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1018                 .pollin                 = 1,
1019                 .buffer_select          = 1,
1020                 .plug                   = 1,
1021                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1022         },
1023         [IORING_OP_WRITE] = {
1024                 .needs_file             = 1,
1025                 .hash_reg_file          = 1,
1026                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1027                 .pollout                = 1,
1028                 .plug                   = 1,
1029                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1030         },
1031         [IORING_OP_FADVISE] = {
1032                 .needs_file             = 1,
1033         },
1034         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1035         [IORING_OP_SEND] = {
1036                 .needs_file             = 1,
1037                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1038                 .pollout                = 1,
1039         },
1040         [IORING_OP_RECV] = {
1041                 .needs_file             = 1,
1042                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1043                 .pollin                 = 1,
1044                 .buffer_select          = 1,
1045         },
1046         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1047         },
1048         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1049                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1050         },
1051         [IORING_OP_SPLICE] = {
1052                 .needs_file             = 1,
1053                 .hash_reg_file          = 1,
1054                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1055         },
1056         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1057         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1058         [IORING_OP_TEE] = {
1059                 .needs_file             = 1,
1060                 .hash_reg_file          = 1,
1061                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1062         },
1063         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1064                 .needs_file             = 1,
1065         },
1066         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1067         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1068         [IORING_OP_MKDIRAT] = {},
1069         [IORING_OP_SYMLINKAT] = {},
1070         [IORING_OP_LINKAT] = {},
1071 };
1072
1073 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1074 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1075
1076 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1077 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1078 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1079                                          struct task_struct *task,
1080                                          bool cancel_all);
1081 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1082
1083 static void io_fill_cqe_req(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags);
1084
1085 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1086 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req);
1087 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1088 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1089 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1090                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1091                                      unsigned nr_args);
1092 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1093 static struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
1094                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1095 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1096 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1097
1098 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1099 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1100 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1101
1102 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1103                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1104 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags);
1105
1106 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer);
1107
1108 static struct kmem_cache *req_cachep;
1109
1110 static const struct file_operations io_uring_fops;
1111
1112 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1113 {
1114 #if defined(CONFIG_UNIX)
1115         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1116                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1117
1118                 return ctx->ring_sock->sk;
1119         }
1120 #endif
1121         return NULL;
1122 }
1123 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1124
1125 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1126 {
1127         if (!*locked) {
1128                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1129                 *locked = true;
1130         }
1131 }
1132
1133 #define io_for_each_link(pos, head) \
1134         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1135
1136 /*
1137  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1138  * see commit f958d7b528b1 for details.
1139  */
1140 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1141         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1142
1143 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1144 {
1145         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1146         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1147 }
1148
1149 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1150 {
1151         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1152                 return true;
1153
1154         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1155         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1156 }
1157
1158 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1159 {
1160         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1161         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1162         atomic_inc(&req->refs);
1163 }
1164
1165 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1166 {
1167         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1168                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1169                 atomic_set(&req->refs, nr);
1170         }
1171 }
1172
1173 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1174 {
1175         __io_req_set_refcount(req, 1);
1176 }
1177
1178 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1179 {
1180         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1181
1182         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1183                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1184                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1185         }
1186 }
1187
1188 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1189 {
1190         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1191
1192         /* already at zero, wait for ->release() */
1193         if (!got)
1194                 wait_for_completion(compl);
1195         percpu_ref_resurrect(ref);
1196         if (got)
1197                 percpu_ref_put(ref);
1198 }
1199
1200 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1201                           bool cancel_all)
1202         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1203 {
1204         struct io_kiocb *req;
1205
1206         if (task && head->task != task)
1207                 return false;
1208         if (cancel_all)
1209                 return true;
1210
1211         io_for_each_link(req, head) {
1212                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1213                         return true;
1214         }
1215         return false;
1216 }
1217
1218 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
1219 {
1220         struct io_kiocb *req;
1221
1222         io_for_each_link(req, head) {
1223                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1224                         return true;
1225         }
1226         return false;
1227 }
1228
1229 /*
1230  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
1231  * User must not hold timeout_lock.
1232  */
1233 static bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1234                                bool cancel_all)
1235 {
1236         bool matched;
1237
1238         if (task && head->task != task)
1239                 return false;
1240         if (cancel_all)
1241                 return true;
1242
1243         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1244                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
1245
1246                 /* protect against races with linked timeouts */
1247                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1248                 matched = io_match_linked(head);
1249                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1250         } else {
1251                 matched = io_match_linked(head);
1252         }
1253         return matched;
1254 }
1255
1256 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1257 {
1258         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1259 }
1260
1261 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1262 {
1263         req_set_fail(req);
1264         req->result = res;
1265 }
1266
1267 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1268 {
1269         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1270
1271         complete(&ctx->ref_comp);
1272 }
1273
1274 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1275 {
1276         return !req->timeout.off;
1277 }
1278
1279 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1280 {
1281         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1282                                                 fallback_work.work);
1283         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1284         struct io_kiocb *req, *tmp;
1285         bool locked = false;
1286
1287         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1288         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1289                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1290
1291         if (locked) {
1292                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
1293                         io_submit_flush_completions(ctx);
1294                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1295         }
1296         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1297
1298 }
1299
1300 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1301 {
1302         struct io_ring_ctx *ctx;
1303         int hash_bits;
1304
1305         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1306         if (!ctx)
1307                 return NULL;
1308
1309         /*
1310          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1311          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1312          */
1313         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1314         hash_bits -= 5;
1315         if (hash_bits <= 0)
1316                 hash_bits = 1;
1317         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1318         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1319                                         GFP_KERNEL);
1320         if (!ctx->cancel_hash)
1321                 goto err;
1322         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1323
1324         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1325         if (!ctx->dummy_ubuf)
1326                 goto err;
1327         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1328         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1329
1330         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1331                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1332                 goto err;
1333
1334         ctx->flags = p->flags;
1335         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1336         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1337         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1338         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1339         init_completion(&ctx->ref_comp);
1340         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1341         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1342         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1343         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1344         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1345         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1346         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1347         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1348         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1349         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
1350         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1351         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1352         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1353         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1354         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1355         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.free_list);
1356         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1357         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1358         return ctx;
1359 err:
1360         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1361         kfree(ctx->cancel_hash);
1362         kfree(ctx);
1363         return NULL;
1364 }
1365
1366 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1367 {
1368         struct io_rings *r = ctx->rings;
1369
1370         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1371         ctx->cq_extra--;
1372 }
1373
1374 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1375 {
1376         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1377                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1378
1379                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1380         }
1381
1382         return false;
1383 }
1384
1385 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
1386 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
1387 #ifdef CONFIG_64BIT
1388 #define FFS_ISREG               0x4UL
1389 #else
1390 #define FFS_ISREG               0x0UL
1391 #endif
1392 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
1393
1394 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1395 {
1396         return IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE);
1397 }
1398
1399 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1400 {
1401         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1402                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1403                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
1404         }
1405 }
1406
1407 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1408 {
1409         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1410                 return NULL;
1411
1412         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1413         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1414
1415         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1416         io_req_set_refcount(req);
1417         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1418         return req->link;
1419 }
1420
1421 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1422 {
1423         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
1424                 return NULL;
1425         return __io_prep_linked_timeout(req);
1426 }
1427
1428 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1429 {
1430         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1431         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1432
1433         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1434                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1435                 req->creds = get_current_cred();
1436         }
1437
1438         req->work.list.next = NULL;
1439         req->work.flags = 0;
1440         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1441                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1442
1443         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1444                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1445                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1446         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1447                 if (def->unbound_nonreg_file)
1448                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1449         }
1450 }
1451
1452 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1453 {
1454         struct io_kiocb *cur;
1455
1456         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1457                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1458
1459                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1460                 io_for_each_link(cur, req)
1461                         io_prep_async_work(cur);
1462                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1463         } else {
1464                 io_for_each_link(cur, req)
1465                         io_prep_async_work(cur);
1466         }
1467 }
1468
1469 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1470 {
1471         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1472         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1473         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1474
1475         /* must not take the lock, NULL it as a precaution */
1476         locked = NULL;
1477
1478         BUG_ON(!tctx);
1479         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1480
1481         /* init ->work of the whole link before punting */
1482         io_prep_async_link(req);
1483
1484         /*
1485          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1486          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1487          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1488          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1489          * worker for it).
1490          */
1491         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1492                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1493
1494         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1495                                         &req->work, req->flags);
1496         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1497         if (link)
1498                 io_queue_linked_timeout(link);
1499 }
1500
1501 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1502         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1503         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1504 {
1505         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1506
1507         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1508                 if (status)
1509                         req_set_fail(req);
1510                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1511                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1512                 list_del_init(&req->timeout.list);
1513                 io_fill_cqe_req(req, status, 0);
1514                 io_put_req_deferred(req);
1515         }
1516 }
1517
1518 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1519 {
1520         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1521                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1522                                                 struct io_defer_entry, list);
1523
1524                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1525                         break;
1526                 list_del_init(&de->list);
1527                 io_req_task_queue(de->req);
1528                 kfree(de);
1529         }
1530 }
1531
1532 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1533         __must_hold(&ctx->completion_lock)
1534 {
1535         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1536         struct io_kiocb *req, *tmp;
1537
1538         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1539         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1540                 u32 events_needed, events_got;
1541
1542                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1543                         break;
1544
1545                 /*
1546                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1547                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1548                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1549                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1550                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1551                  */
1552                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1553                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1554                 if (events_got < events_needed)
1555                         break;
1556
1557                 io_kill_timeout(req, 0);
1558         }
1559         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1560         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1561 }
1562
1563 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1564 {
1565         if (ctx->off_timeout_used)
1566                 io_flush_timeouts(ctx);
1567         if (ctx->drain_active)
1568                 io_queue_deferred(ctx);
1569 }
1570
1571 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1572 {
1573         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1574                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1575         /* order cqe stores with ring update */
1576         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1577 }
1578
1579 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1580 {
1581         struct io_rings *r = ctx->rings;
1582
1583         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1584 }
1585
1586 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1587 {
1588         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1589 }
1590
1591 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1592 {
1593         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1594         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1595
1596         /*
1597          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1598          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1599          * fill the cq entry
1600          */
1601         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1602                 return NULL;
1603
1604         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1605         return &rings->cqes[tail & mask];
1606 }
1607
1608 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1609 {
1610         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1611                 return false;
1612         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1613                 return false;
1614         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1615 }
1616
1617 /*
1618  * This should only get called when at least one event has been posted.
1619  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
1620  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
1621  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
1622  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
1623  */
1624 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1625 {
1626         /*
1627          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
1628          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
1629          * wake as many waiters as we need to.
1630          */
1631         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1632                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1633         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1634                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1635         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1636                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1637         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait))
1638                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1639 }
1640
1641 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1642 {
1643         /* see waitqueue_active() comment */
1644         smp_mb();
1645
1646         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1647                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1648                         wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1649         }
1650         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1651                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1652         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait))
1653                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1654 }
1655
1656 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1657 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1658 {
1659         bool all_flushed, posted;
1660
1661         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1662                 return false;
1663
1664         posted = false;
1665         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1666         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1667                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1668                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1669
1670                 if (!cqe && !force)
1671                         break;
1672                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1673                                         struct io_overflow_cqe, list);
1674                 if (cqe)
1675                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1676                 else
1677                         io_account_cq_overflow(ctx);
1678
1679                 posted = true;
1680                 list_del(&ocqe->list);
1681                 kfree(ocqe);
1682         }
1683
1684         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1685         if (all_flushed) {
1686                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1687                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1688                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1689         }
1690
1691         if (posted)
1692                 io_commit_cqring(ctx);
1693         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1694         if (posted)
1695                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1696         return all_flushed;
1697 }
1698
1699 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1700 {
1701         bool ret = true;
1702
1703         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1704                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1705                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1706                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1707                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1708                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1709                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1710         }
1711
1712         return ret;
1713 }
1714
1715 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1716 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1717 {
1718         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1719
1720         if (likely(task == current)) {
1721                 tctx->cached_refs += nr;
1722         } else {
1723                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1724                 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1725                         wake_up(&tctx->wait);
1726                 put_task_struct_many(task, nr);
1727         }
1728 }
1729
1730 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
1731 {
1732         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
1733
1734         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
1735         refcount_add(refill, &current->usage);
1736         tctx->cached_refs += refill;
1737 }
1738
1739 static inline void io_get_task_refs(int nr)
1740 {
1741         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1742
1743         tctx->cached_refs -= nr;
1744         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
1745                 io_task_refs_refill(tctx);
1746 }
1747
1748 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
1749 {
1750         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1751         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
1752
1753         if (refs) {
1754                 tctx->cached_refs = 0;
1755                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
1756                 put_task_struct_many(task, refs);
1757         }
1758 }
1759
1760 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1761                                      s32 res, u32 cflags)
1762 {
1763         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1764
1765         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1766         if (!ocqe) {
1767                 /*
1768                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1769                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1770                  * on the floor.
1771                  */
1772                 io_account_cq_overflow(ctx);
1773                 return false;
1774         }
1775         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1776                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1777                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1778                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1779
1780         }
1781         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1782         ocqe->cqe.res = res;
1783         ocqe->cqe.flags = cflags;
1784         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1785         return true;
1786 }
1787
1788 static inline bool __io_fill_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1789                                  s32 res, u32 cflags)
1790 {
1791         struct io_uring_cqe *cqe;
1792
1793         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1794
1795         /*
1796          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1797          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1798          * the ring.
1799          */
1800         cqe = io_get_cqe(ctx);
1801         if (likely(cqe)) {
1802                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1803                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1804                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1805                 return true;
1806         }
1807         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1808 }
1809
1810 static noinline void io_fill_cqe_req(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
1811 {
1812         __io_fill_cqe(req->ctx, req->user_data, res, cflags);
1813 }
1814
1815 static noinline bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1816                                      s32 res, u32 cflags)
1817 {
1818         ctx->cq_extra++;
1819         return __io_fill_cqe(ctx, user_data, res, cflags);
1820 }
1821
1822 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, s32 res,
1823                                  u32 cflags)
1824 {
1825         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1826
1827         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1828         __io_fill_cqe(ctx, req->user_data, res, cflags);
1829         /*
1830          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1831          * free_list cache.
1832          */
1833         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1834                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1835                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
1836                                 io_disarm_next(req);
1837                         if (req->link) {
1838                                 io_req_task_queue(req->link);
1839                                 req->link = NULL;
1840                         }
1841                 }
1842                 io_dismantle_req(req);
1843                 io_put_task(req->task, 1);
1844                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
1845                 ctx->locked_free_nr++;
1846         } else {
1847                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1848                         req = NULL;
1849         }
1850         io_commit_cqring(ctx);
1851         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1852
1853         if (req) {
1854                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1855                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1856         }
1857 }
1858
1859 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1860 {
1861         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1862 }
1863
1864 static inline void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, s32 res,
1865                                          u32 cflags)
1866 {
1867         if (io_req_needs_clean(req))
1868                 io_clean_op(req);
1869         req->result = res;
1870         req->compl.cflags = cflags;
1871         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1872 }
1873
1874 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1875                                      s32 res, u32 cflags)
1876 {
1877         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1878                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1879         else
1880                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1881 }
1882
1883 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, s32 res)
1884 {
1885         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1886 }
1887
1888 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
1889 {
1890         req_set_fail(req);
1891         io_req_complete_post(req, res, 0);
1892 }
1893
1894 static void io_req_complete_fail_submit(struct io_kiocb *req)
1895 {
1896         /*
1897          * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks with
1898          * normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1899          */
1900         req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1901         req->flags |= REQ_F_LINK;
1902         io_req_complete_failed(req, req->result);
1903 }
1904
1905 /*
1906  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1907  * advance and keep them valid across allocations.
1908  */
1909 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1910 {
1911         req->ctx = ctx;
1912         req->link = NULL;
1913         req->async_data = NULL;
1914         /* not necessary, but safer to zero */
1915         req->result = 0;
1916 }
1917
1918 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1919                                         struct io_submit_state *state)
1920 {
1921         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1922         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1923         ctx->locked_free_nr = 0;
1924         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1925 }
1926
1927 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1928 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1929 {
1930         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1931         int nr;
1932
1933         /*
1934          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1935          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1936          * side cache.
1937          */
1938         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1939                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
1940
1941         nr = state->free_reqs;
1942         while (!list_empty(&state->free_list)) {
1943                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&state->free_list,
1944                                         struct io_kiocb, inflight_entry);
1945
1946                 list_del(&req->inflight_entry);
1947                 state->reqs[nr++] = req;
1948                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1949                         break;
1950         }
1951
1952         state->free_reqs = nr;
1953         return nr != 0;
1954 }
1955
1956 /*
1957  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1958  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1959  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1960  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1961  */
1962 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1963         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1964 {
1965         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1966         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1967         int ret, i;
1968
1969         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1970
1971         if (likely(state->free_reqs || io_flush_cached_reqs(ctx)))
1972                 goto got_req;
1973
1974         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1975                                     state->reqs);
1976
1977         /*
1978          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1979          * retry single alloc to be on the safe side.
1980          */
1981         if (unlikely(ret <= 0)) {
1982                 state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1983                 if (!state->reqs[0])
1984                         return NULL;
1985                 ret = 1;
1986         }
1987
1988         for (i = 0; i < ret; i++)
1989                 io_preinit_req(state->reqs[i], ctx);
1990         state->free_reqs = ret;
1991 got_req:
1992         state->free_reqs--;
1993         return state->reqs[state->free_reqs];
1994 }
1995
1996 static inline void io_put_file(struct file *file)
1997 {
1998         if (file)
1999                 fput(file);
2000 }
2001
2002 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
2003 {
2004         unsigned int flags = req->flags;
2005
2006         if (io_req_needs_clean(req))
2007                 io_clean_op(req);
2008         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
2009                 io_put_file(req->file);
2010         if (req->fixed_rsrc_refs)
2011                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
2012         if (req->async_data) {
2013                 kfree(req->async_data);
2014                 req->async_data = NULL;
2015         }
2016 }
2017
2018 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
2019 {
2020         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2021
2022         io_dismantle_req(req);
2023         io_put_task(req->task, 1);
2024
2025         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2026         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
2027         ctx->locked_free_nr++;
2028         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2029
2030         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2031 }
2032
2033 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2034 {
2035         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2036
2037         req->link = nxt->link;
2038         nxt->link = NULL;
2039 }
2040
2041 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2042         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2043         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
2044 {
2045         struct io_kiocb *link = req->link;
2046
2047         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2048                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2049
2050                 io_remove_next_linked(req);
2051                 link->timeout.head = NULL;
2052                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2053                         list_del(&link->timeout.list);
2054                         io_fill_cqe_req(link, -ECANCELED, 0);
2055                         io_put_req_deferred(link);
2056                         return true;
2057                 }
2058         }
2059         return false;
2060 }
2061
2062 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2063         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2064 {
2065         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
2066
2067         req->link = NULL;
2068         while (link) {
2069                 long res = -ECANCELED;
2070
2071                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
2072                         res = link->result;
2073
2074                 nxt = link->link;
2075                 link->link = NULL;
2076
2077                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2078                 io_fill_cqe_req(link, res, 0);
2079                 io_put_req_deferred(link);
2080                 link = nxt;
2081         }
2082 }
2083
2084 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2085         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2086 {
2087         bool posted = false;
2088
2089         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2090                 struct io_kiocb *link = req->link;
2091
2092                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2093                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2094                         io_remove_next_linked(req);
2095                         io_fill_cqe_req(link, -ECANCELED, 0);
2096                         io_put_req_deferred(link);
2097                         posted = true;
2098                 }
2099         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2100                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2101
2102                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2103                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
2104                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2105         }
2106         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2107                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2108                 posted |= (req->link != NULL);
2109                 io_fail_links(req);
2110         }
2111         return posted;
2112 }
2113
2114 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2115 {
2116         struct io_kiocb *nxt;
2117
2118         /*
2119          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2120          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2121          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2122          * of the chain.
2123          */
2124         if (req->flags & IO_DISARM_MASK) {
2125                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2126                 bool posted;
2127
2128                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
2129                 posted = io_disarm_next(req);
2130                 if (posted)
2131                         io_commit_cqring(req->ctx);
2132                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2133                 if (posted)
2134                         io_cqring_ev_posted(ctx);
2135         }
2136         nxt = req->link;
2137         req->link = NULL;
2138         return nxt;
2139 }
2140
2141 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2142 {
2143         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
2144                 return NULL;
2145         return __io_req_find_next(req);
2146 }
2147
2148 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2149 {
2150         if (!ctx)
2151                 return;
2152         if (*locked) {
2153                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
2154                         io_submit_flush_completions(ctx);
2155                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2156                 *locked = false;
2157         }
2158         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2159 }
2160
2161 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2162 {
2163         bool locked = false;
2164         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2165         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2166                                                   task_work);
2167
2168         while (1) {
2169                 struct io_wq_work_node *node;
2170
2171                 if (!tctx->task_list.first && locked && ctx->submit_state.compl_nr)
2172                         io_submit_flush_completions(ctx);
2173
2174                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2175                 node = tctx->task_list.first;
2176                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2177                 if (!node)
2178                         tctx->task_running = false;
2179                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2180                 if (!node)
2181                         break;
2182
2183                 do {
2184                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
2185                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2186                                                             io_task_work.node);
2187
2188                         if (req->ctx != ctx) {
2189                                 ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2190                                 ctx = req->ctx;
2191                                 /* if not contended, grab and improve batching */
2192                                 locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
2193                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
2194                         }
2195                         req->io_task_work.func(req, &locked);
2196                         node = next;
2197                 } while (node);
2198
2199                 cond_resched();
2200         }
2201
2202         ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2203
2204         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_idle */
2205         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
2206                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2207 }
2208
2209 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2210 {
2211         struct task_struct *tsk = req->task;
2212         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2213         enum task_work_notify_mode notify;
2214         struct io_wq_work_node *node;
2215         unsigned long flags;
2216         bool running;
2217
2218         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2219
2220         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2221         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2222         running = tctx->task_running;
2223         if (!running)
2224                 tctx->task_running = true;
2225         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2226
2227         /* task_work already pending, we're done */
2228         if (running)
2229                 return;
2230
2231         /*
2232          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2233          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2234          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2235          * will do the job.
2236          */
2237         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2238         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
2239                 wake_up_process(tsk);
2240                 return;
2241         }
2242
2243         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2244         tctx->task_running = false;
2245         node = tctx->task_list.first;
2246         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2247         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2248
2249         while (node) {
2250                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2251                 node = node->next;
2252                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2253                               &req->ctx->fallback_llist))
2254                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2255         }
2256 }
2257
2258 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2259 {
2260         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2261
2262         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
2263         io_tw_lock(ctx, locked);
2264         io_req_complete_failed(req, req->result);
2265 }
2266
2267 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2268 {
2269         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2270
2271         io_tw_lock(ctx, locked);
2272         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
2273         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2274                 __io_queue_sqe(req);
2275         else
2276                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2277 }
2278
2279 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2280 {
2281         req->result = ret;
2282         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2283         io_req_task_work_add(req);
2284 }
2285
2286 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2287 {
2288         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2289         io_req_task_work_add(req);
2290 }
2291
2292 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2293 {
2294         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2295         io_req_task_work_add(req);
2296 }
2297
2298 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2299 {
2300         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2301
2302         if (nxt)
2303                 io_req_task_queue(nxt);
2304 }
2305
2306 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2307 {
2308         io_queue_next(req);
2309         __io_free_req(req);
2310 }
2311
2312 static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2313 {
2314         io_free_req(req);
2315 }
2316
2317 struct req_batch {
2318         struct task_struct      *task;
2319         int                     task_refs;
2320         int                     ctx_refs;
2321 };
2322
2323 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2324 {
2325         rb->task_refs = 0;
2326         rb->ctx_refs = 0;
2327         rb->task = NULL;
2328 }
2329
2330 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2331                                      struct req_batch *rb)
2332 {
2333         if (rb->ctx_refs)
2334                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2335         if (rb->task)
2336                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2337 }
2338
2339 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2340                               struct io_submit_state *state)
2341 {
2342         io_queue_next(req);
2343         io_dismantle_req(req);
2344
2345         if (req->task != rb->task) {
2346                 if (rb->task)
2347                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2348                 rb->task = req->task;
2349                 rb->task_refs = 0;
2350         }
2351         rb->task_refs++;
2352         rb->ctx_refs++;
2353
2354         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2355                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2356         else
2357                 list_add(&req->inflight_entry, &state->free_list);
2358 }
2359
2360 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2361         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2362 {
2363         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2364         int i, nr = state->compl_nr;
2365         struct req_batch rb;
2366
2367         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2368         for (i = 0; i < nr; i++) {
2369                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2370
2371                 __io_fill_cqe(ctx, req->user_data, req->result,
2372                               req->compl.cflags);
2373         }
2374         io_commit_cqring(ctx);
2375         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2376         io_cqring_ev_posted(ctx);
2377
2378         io_init_req_batch(&rb);
2379         for (i = 0; i < nr; i++) {
2380                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2381
2382                 if (req_ref_put_and_test(req))
2383                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2384         }
2385
2386         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2387         state->compl_nr = 0;
2388 }
2389
2390 /*
2391  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2392  * was the last reference to this request.
2393  */
2394 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2395 {
2396         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2397
2398         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2399                 nxt = io_req_find_next(req);
2400                 __io_free_req(req);
2401         }
2402         return nxt;
2403 }
2404
2405 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2406 {
2407         if (req_ref_put_and_test(req))
2408                 io_free_req(req);
2409 }
2410
2411 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2412 {
2413         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2414                 req->io_task_work.func = io_free_req_work;
2415                 io_req_task_work_add(req);
2416         }
2417 }
2418
2419 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2420 {
2421         /* See comment at the top of this file */
2422         smp_rmb();
2423         return __io_cqring_events(ctx);
2424 }
2425
2426 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2427 {
2428         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2429
2430         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2431         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2432 }
2433
2434 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2435 {
2436         unsigned int cflags;
2437
2438         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2439         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2440         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2441         kfree(kbuf);
2442         return cflags;
2443 }
2444
2445 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2446 {
2447         struct io_buffer *kbuf;
2448
2449         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
2450                 return 0;
2451         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2452         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2453 }
2454
2455 static inline bool io_run_task_work(void)
2456 {
2457         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2458                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2459                 tracehook_notify_signal();
2460                 return true;
2461         }
2462
2463         return false;
2464 }
2465
2466 /*
2467  * Find and free completed poll iocbs
2468  */
2469 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2470                                struct list_head *done)
2471 {
2472         struct req_batch rb;
2473         struct io_kiocb *req;
2474
2475         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2476         smp_rmb();
2477
2478         io_init_req_batch(&rb);
2479         while (!list_empty(done)) {
2480                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2481                 list_del(&req->inflight_entry);
2482
2483                 io_fill_cqe_req(req, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
2484                 (*nr_events)++;
2485
2486                 if (req_ref_put_and_test(req))
2487                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2488         }
2489
2490         io_commit_cqring(ctx);
2491         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2492         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2493 }
2494
2495 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2496                         long min)
2497 {
2498         struct io_kiocb *req, *tmp;
2499         LIST_HEAD(done);
2500         bool spin;
2501
2502         /*
2503          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2504          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2505          */
2506         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2507
2508         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2509                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2510                 int ret;
2511
2512                 /*
2513                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2514                  * If we find a request that requires polling, break out
2515                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2516                  */
2517                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2518                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2519                         continue;
2520                 }
2521                 if (!list_empty(&done))
2522                         break;
2523
2524                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2525                 if (unlikely(ret < 0))
2526                         return ret;
2527                 else if (ret)
2528                         spin = false;
2529
2530                 /* iopoll may have completed current req */
2531                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2532                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2533         }
2534
2535         if (!list_empty(&done))
2536                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2537
2538         return 0;
2539 }
2540
2541 /*
2542  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2543  * find and complete them.
2544  */
2545 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2546 {
2547         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2548                 return;
2549
2550         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2551         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2552                 unsigned int nr_events = 0;
2553
2554                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2555
2556                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2557                 if (nr_events == 0)
2558                         break;
2559                 /*
2560                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2561                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2562                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2563                  */
2564                 if (need_resched()) {
2565                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2566                         cond_resched();
2567                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2568                 }
2569         }
2570         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2571 }
2572
2573 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2574 {
2575         unsigned int nr_events = 0;
2576         int ret = 0;
2577
2578         /*
2579          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2580          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2581          * that got punted to a workqueue.
2582          */
2583         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2584         /*
2585          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2586          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2587          * already triggered a CQE (eg in error).
2588          */
2589         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2590                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2591         if (io_cqring_events(ctx))
2592                 goto out;
2593         do {
2594                 /*
2595                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2596                  * application entering polling for a command before it gets
2597                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2598                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2599                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2600                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2601                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2602                  * very same mutex.
2603                  */
2604                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2605                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2606
2607                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2608                         io_run_task_work();
2609                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2610
2611                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2612                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2613                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2614                                 break;
2615                 }
2616                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2617         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2618 out:
2619         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2620         return ret;
2621 }
2622
2623 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2624 {
2625         /*
2626          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2627          * thread.
2628          */
2629         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2630                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2631
2632                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2633                 sb_end_write(sb);
2634         }
2635 }
2636
2637 #ifdef CONFIG_BLOCK
2638 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2639 {
2640         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2641
2642         if (!rw)
2643                 return !io_req_prep_async(req);
2644         iov_iter_restore(&rw->iter, &rw->iter_state);
2645         return true;
2646 }
2647
2648 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2649 {
2650         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2651         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2652
2653         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2654                 return false;
2655         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2656             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2657                 return false;
2658         /*
2659          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2660          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2661          * -EAGAIN.
2662          */
2663         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2664                 return false;
2665         /*
2666          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2667          * not in the original thread group (or in task context).
2668          */
2669         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2670                 return false;
2671         return true;
2672 }
2673 #else
2674 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2675 {
2676         return false;
2677 }
2678 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2679 {
2680         return false;
2681 }
2682 #endif
2683
2684 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
2685 {
2686         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE) {
2687                 kiocb_end_write(req);
2688                 fsnotify_modify(req->file);
2689         } else {
2690                 fsnotify_access(req->file);
2691         }
2692         if (res != req->result) {
2693                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2694                     io_rw_should_reissue(req)) {
2695                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2696                         return true;
2697                 }
2698                 req_set_fail(req);
2699                 req->result = res;
2700         }
2701         return false;
2702 }
2703
2704 static inline int io_fixup_rw_res(struct io_kiocb *req, unsigned res)
2705 {
2706         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2707
2708         /* add previously done IO, if any */
2709         if (io && io->bytes_done > 0) {
2710                 if (res < 0)
2711                         res = io->bytes_done;
2712                 else
2713                         res += io->bytes_done;
2714         }
2715         return res;
2716 }
2717
2718 static void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2719 {
2720         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2721         int res = req->result;
2722
2723         if (*locked) {
2724                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2725                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2726
2727                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2728                 state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
2729                 if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
2730                         io_submit_flush_completions(ctx);
2731         } else {
2732                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2733         }
2734 }
2735
2736 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2737                              unsigned int issue_flags)
2738 {
2739         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2740                 return;
2741         __io_req_complete(req, issue_flags, io_fixup_rw_res(req, res), io_put_rw_kbuf(req));
2742 }
2743
2744 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2745 {
2746         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2747
2748         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2749                 return;
2750         req->result = io_fixup_rw_res(req, res);
2751         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
2752         io_req_task_work_add(req);
2753 }
2754
2755 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2756 {
2757         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2758
2759         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2760                 kiocb_end_write(req);
2761         if (unlikely(res != req->result)) {
2762                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2763                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2764                         return;
2765                 }
2766         }
2767
2768         WRITE_ONCE(req->result, res);
2769         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2770         smp_wmb();
2771         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2772 }
2773
2774 /*
2775  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2776  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2777  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2778  * accessing the kiocb cookie.
2779  */
2780 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2781 {
2782         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2783         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2784
2785         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2786         if (unlikely(in_async))
2787                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2788
2789         /*
2790          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2791          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2792          * different devices.
2793          */
2794         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2795                 ctx->poll_multi_queue = false;
2796         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2797                 struct io_kiocb *list_req;
2798                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2799
2800                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2801                                                 inflight_entry);
2802
2803                 if (list_req->file != req->file) {
2804                         ctx->poll_multi_queue = true;
2805                 } else {
2806                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2807                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2808                         if (queue_num0 != queue_num1)
2809                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2810                 }
2811         }
2812
2813         /*
2814          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2815          * it to the front so we find it first.
2816          */
2817         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2818                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2819         else
2820                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2821
2822         if (unlikely(in_async)) {
2823                 /*
2824                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2825                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2826                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2827                  * whether should wake up sq thread.
2828                  */
2829                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2830                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2831                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2832
2833                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2834         }
2835 }
2836
2837 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2838 {
2839         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2840 }
2841
2842 /*
2843  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2844  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2845  * inline.
2846  */
2847 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, int rw)
2848 {
2849         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2850
2851         if (S_ISBLK(mode)) {
2852                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2853                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2854                         return true;
2855                 return false;
2856         }
2857         if (S_ISSOCK(mode))
2858                 return true;
2859         if (S_ISREG(mode)) {
2860                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2861                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2862                     file->f_op != &io_uring_fops)
2863                         return true;
2864                 return false;
2865         }
2866
2867         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2868         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2869                 return true;
2870
2871         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2872                 return false;
2873
2874         if (rw == READ)
2875                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2876
2877         return file->f_op->write_iter != NULL;
2878 }
2879
2880 static bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req, int rw)
2881 {
2882         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_READ))
2883                 return true;
2884         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_WRITE))
2885                 return true;
2886
2887         return __io_file_supports_nowait(req->file, rw);
2888 }
2889
2890 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2891                       int rw)
2892 {
2893         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2894         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2895         struct file *file = req->file;
2896         unsigned ioprio;
2897         int ret;
2898
2899         if (!io_req_ffs_set(req) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2900                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2901
2902         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2903         if (kiocb->ki_pos == -1) {
2904                 if (!(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2905                         req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2906                         kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2907                 } else {
2908                         kiocb->ki_pos = 0;
2909                 }
2910         }
2911         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2912         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2913         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2914         if (unlikely(ret))
2915                 return ret;
2916
2917         /*
2918          * If the file is marked O_NONBLOCK, still allow retry for it if it
2919          * supports async. Otherwise it's impossible to use O_NONBLOCK files
2920          * reliably. If not, or it IOCB_NOWAIT is set, don't retry.
2921          */
2922         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
2923             ((file->f_flags & O_NONBLOCK) && !io_file_supports_nowait(req, rw)))
2924                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2925
2926         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2927         if (ioprio) {
2928                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2929                 if (ret)
2930                         return ret;
2931
2932                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2933         } else
2934                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2935
2936         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2937                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2938                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2939                         return -EOPNOTSUPP;
2940
2941                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI | IOCB_ALLOC_CACHE;
2942                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2943                 req->iopoll_completed = 0;
2944         } else {
2945                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2946                         return -EINVAL;
2947                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2948         }
2949
2950         /* used for fixed read/write too - just read unconditionally */
2951         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2952         req->imu = NULL;
2953
2954         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2955             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2956                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2957                 u16 index;
2958
2959                 if (unlikely(req->buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2960                         return -EFAULT;
2961                 index = array_index_nospec(req->buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2962                 req->imu = ctx->user_bufs[index];
2963                 io_req_set_rsrc_node(req);
2964         }
2965
2966         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2967         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2968         return 0;
2969 }
2970
2971 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2972 {
2973         switch (ret) {
2974         case -EIOCBQUEUED:
2975                 break;
2976         case -ERESTARTSYS:
2977         case -ERESTARTNOINTR:
2978         case -ERESTARTNOHAND:
2979         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2980                 /*
2981                  * We can't just restart the syscall, since previously
2982                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2983                  * IO with EINTR.
2984                  */
2985                 ret = -EINTR;
2986                 fallthrough;
2987         default:
2988                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2989         }
2990 }
2991
2992 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2993                        unsigned int issue_flags)
2994 {
2995         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2996
2997         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2998                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2999         if (ret >= 0 && (kiocb->ki_complete == io_complete_rw))
3000                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
3001         else
3002                 io_rw_done(kiocb, ret);
3003
3004         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3005                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3006                 if (io_resubmit_prep(req)) {
3007                         io_req_task_queue_reissue(req);
3008                 } else {
3009                         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
3010                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3011
3012                         ret = io_fixup_rw_res(req, ret);
3013                         req_set_fail(req);
3014                         if (!(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
3015                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3016                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
3017                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3018                         } else {
3019                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
3020                         }
3021                 }
3022         }
3023 }
3024
3025 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
3026                              struct io_mapped_ubuf *imu)
3027 {
3028         size_t len = req->rw.len;
3029         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
3030         size_t offset;
3031
3032         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
3033                 return -EFAULT;
3034         /* not inside the mapped region */
3035         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
3036                 return -EFAULT;
3037
3038         /*
3039          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3040          * and advance us to the beginning.
3041          */
3042         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3043         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3044
3045         if (offset) {
3046                 /*
3047                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3048                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3049                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3050                  * we know that:
3051                  *
3052                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3053                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3054                  *    first and last bvec
3055                  *
3056                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3057                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3058                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3059                  * since we can just skip the first segment, which may not
3060                  * be PAGE_SIZE aligned.
3061                  */
3062                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3063
3064                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3065                         iov_iter_advance(iter, offset);
3066                 } else {
3067                         unsigned long seg_skip;
3068
3069                         /* skip first vec */
3070                         offset -= bvec->bv_len;
3071                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3072
3073                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3074                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3075                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3076                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3077                 }
3078         }
3079
3080         return 0;
3081 }
3082
3083 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
3084 {
3085         if (WARN_ON_ONCE(!req->imu))
3086                 return -EFAULT;
3087         return __io_import_fixed(req, rw, iter, req->imu);
3088 }
3089
3090 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3091 {
3092         if (needs_lock)
3093                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3094 }
3095
3096 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3097 {
3098         /*
3099          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3100          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3101          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3102          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3103          */
3104         if (needs_lock)
3105                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3106 }
3107
3108 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3109                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3110                                           bool needs_lock)
3111 {
3112         struct io_buffer *head;
3113
3114         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3115                 return kbuf;
3116
3117         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3118
3119         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3120
3121         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3122         if (head) {
3123                 if (!list_empty(&head->list)) {
3124                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3125                                                         list);
3126                         list_del(&kbuf->list);
3127                 } else {
3128                         kbuf = head;
3129                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3130                 }
3131                 if (*len > kbuf->len)
3132                         *len = kbuf->len;
3133         } else {
3134                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3135         }
3136
3137         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3138
3139         return kbuf;
3140 }
3141
3142 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3143                                         bool needs_lock)
3144 {
3145         struct io_buffer *kbuf;
3146         u16 bgid;
3147
3148         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3149         bgid = req->buf_index;
3150         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3151         if (IS_ERR(kbuf))
3152                 return kbuf;
3153         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3154         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3155         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3156 }
3157
3158 #ifdef CONFIG_COMPAT
3159 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3160                                 bool needs_lock)
3161 {
3162         struct compat_iovec __user *uiov;
3163         compat_ssize_t clen;
3164         void __user *buf;
3165         ssize_t len;
3166
3167         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3168         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3169                 return -EFAULT;
3170         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3171                 return -EFAULT;
3172         if (clen < 0)
3173                 return -EINVAL;
3174
3175         len = clen;
3176         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3177         if (IS_ERR(buf))
3178                 return PTR_ERR(buf);
3179         iov[0].iov_base = buf;
3180         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3181         return 0;
3182 }
3183 #endif
3184
3185 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3186                                       bool needs_lock)
3187 {
3188         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3189         void __user *buf;
3190         ssize_t len;
3191
3192         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3193                 return -EFAULT;
3194
3195         len = iov[0].iov_len;
3196         if (len < 0)
3197                 return -EINVAL;
3198         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3199         if (IS_ERR(buf))
3200                 return PTR_ERR(buf);
3201         iov[0].iov_base = buf;
3202         iov[0].iov_len = len;
3203         return 0;
3204 }
3205
3206 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3207                                     bool needs_lock)
3208 {
3209         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3210                 struct io_buffer *kbuf;
3211
3212                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3213                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3214                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3215                 return 0;
3216         }
3217         if (req->rw.len != 1)
3218                 return -EINVAL;
3219
3220 #ifdef CONFIG_COMPAT
3221         if (req->ctx->compat)
3222                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3223 #endif
3224
3225         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3226 }
3227
3228 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3229                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3230 {
3231         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3232         size_t sqe_len = req->rw.len;
3233         u8 opcode = req->opcode;
3234         ssize_t ret;
3235
3236         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3237                 *iovec = NULL;
3238                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3239         }
3240
3241         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3242         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3243                 return -EINVAL;
3244
3245         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3246                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3247                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3248                         if (IS_ERR(buf))
3249                                 return PTR_ERR(buf);
3250                         req->rw.len = sqe_len;
3251                 }
3252
3253                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3254                 *iovec = NULL;
3255                 return ret;
3256         }
3257
3258         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3259                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3260                 if (!ret)
3261                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3262                 *iovec = NULL;
3263                 return ret;
3264         }
3265
3266         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3267                               req->ctx->compat);
3268 }
3269
3270 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3271 {
3272         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3273 }
3274
3275 /*
3276  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3277  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3278  */
3279 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3280 {
3281         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3282         struct file *file = req->file;
3283         ssize_t ret = 0;
3284
3285         /*
3286          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3287          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3288          * the kiocb to be handled from an async context.
3289          */
3290         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3291                 return -EOPNOTSUPP;
3292         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3293                 return -EAGAIN;
3294
3295         while (iov_iter_count(iter)) {
3296                 struct iovec iovec;
3297                 ssize_t nr;
3298
3299                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3300                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3301                 } else {
3302                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3303                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3304                 }
3305
3306                 if (rw == READ) {
3307                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3308                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3309                 } else {
3310                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3311                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3312                 }
3313
3314                 if (nr < 0) {
3315                         if (!ret)
3316                                 ret = nr;
3317                         break;
3318                 }
3319                 ret += nr;
3320                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3321                         iov_iter_advance(iter, nr);
3322                 } else {
3323                         req->rw.addr += nr;
3324                         req->rw.len -= nr;
3325                         if (!req->rw.len)
3326                                 break;
3327                 }
3328                 if (nr != iovec.iov_len)
3329                         break;
3330         }
3331
3332         return ret;
3333 }
3334
3335 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3336                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3337 {
3338         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3339
3340         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3341         rw->free_iovec = iovec;
3342         rw->bytes_done = 0;
3343         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3344         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3345                 return;
3346         if (!iovec) {
3347                 unsigned iov_off = 0;
3348
3349                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3350                 if (iter->iov != fast_iov) {
3351                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3352                         rw->iter.iov += iov_off;
3353                 }
3354                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3355                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3356                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3357         } else {
3358                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3359         }
3360 }
3361
3362 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3363 {
3364         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3365         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3366         return req->async_data == NULL;
3367 }
3368
3369 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3370                              const struct iovec *fast_iov,
3371                              struct iov_iter *iter, bool force)
3372 {
3373         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3374                 return 0;
3375         if (!req->async_data) {
3376                 struct io_async_rw *iorw;
3377
3378                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3379                         kfree(iovec);
3380                         return -ENOMEM;
3381                 }
3382
3383                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3384                 iorw = req->async_data;
3385                 /* we've copied and mapped the iter, ensure state is saved */
3386                 iov_iter_save_state(&iorw->iter, &iorw->iter_state);
3387         }
3388         return 0;
3389 }
3390
3391 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3392 {
3393         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3394         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3395         int ret;
3396
3397         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3398         if (unlikely(ret < 0))
3399                 return ret;
3400
3401         iorw->bytes_done = 0;
3402         iorw->free_iovec = iov;
3403         if (iov)
3404                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3405         iov_iter_save_state(&iorw->iter, &iorw->iter_state);
3406         return 0;
3407 }
3408
3409 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3410 {
3411         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3412                 return -EBADF;
3413         return io_prep_rw(req, sqe, READ);
3414 }
3415
3416 /*
3417  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3418  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3419  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3420  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3421  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3422  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3423  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3424  * slow path.
3425  */
3426 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3427                              int sync, void *arg)
3428 {
3429         struct wait_page_queue *wpq;
3430         struct io_kiocb *req = wait->private;
3431         struct wait_page_key *key = arg;
3432
3433         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3434
3435         if (!wake_page_match(wpq, key))
3436                 return 0;
3437
3438         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3439         list_del_init(&wait->entry);
3440         io_req_task_queue(req);
3441         return 1;
3442 }
3443
3444 /*
3445  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3446  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3447  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3448  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3449  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3450  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3451  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3452  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3453  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3454  * async worker threads for a blocking retry.
3455  */
3456 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3457 {
3458         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3459         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3460         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3461
3462         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3463         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3464                 return false;
3465
3466         /* Only for buffered IO */
3467         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3468                 return false;
3469
3470         /*
3471          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3472          * support callback based unlocks
3473          */
3474         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3475                 return false;
3476
3477         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3478         wait->wait.private = req;
3479         wait->wait.flags = 0;
3480         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3481         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3482         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3483         kiocb->ki_waitq = wait;
3484         return true;
3485 }
3486
3487 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3488 {
3489         if (req->file->f_op->read_iter)
3490                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3491         else if (req->file->f_op->read)
3492                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3493         else
3494                 return -EINVAL;
3495 }
3496
3497 static bool need_read_all(struct io_kiocb *req)
3498 {
3499         return req->flags & REQ_F_ISREG ||
3500                 S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode);
3501 }
3502
3503 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3504 {
3505         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3506         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3507         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3508         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3509         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3510         struct iov_iter_state __state, *state;
3511         ssize_t ret, ret2;
3512
3513         if (rw) {
3514                 iter = &rw->iter;
3515                 state = &rw->iter_state;
3516                 /*
3517                  * We come here from an earlier attempt, restore our state to
3518                  * match in case it doesn't. It's cheap enough that we don't
3519                  * need to make this conditional.
3520                  */
3521                 iov_iter_restore(iter, state);
3522                 iovec = NULL;
3523         } else {
3524                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3525                 if (ret < 0)
3526                         return ret;
3527                 state = &__state;
3528                 iov_iter_save_state(iter, state);
3529         }
3530         req->result = iov_iter_count(iter);
3531
3532         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3533         if (!force_nonblock)
3534                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3535         else
3536                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3537
3538         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3539         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, READ)) {
3540                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3541                 return ret ?: -EAGAIN;
3542         }
3543
3544         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3545         if (unlikely(ret)) {
3546                 kfree(iovec);
3547                 return ret;
3548         }
3549
3550         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3551
3552         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3553                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3554                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3555                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3556                         goto done;
3557                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3558                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3559                         goto done;
3560                 ret = 0;
3561         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3562                 goto out_free;
3563         } else if (ret <= 0 || ret == req->result || !force_nonblock ||
3564                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !need_read_all(req)) {
3565                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3566                 goto done;
3567         }
3568
3569         /*
3570          * Don't depend on the iter state matching what was consumed, or being
3571          * untouched in case of error. Restore it and we'll advance it
3572          * manually if we need to.
3573          */
3574         iov_iter_restore(iter, state);
3575
3576         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3577         if (ret2)
3578                 return ret2;
3579
3580         iovec = NULL;
3581         rw = req->async_data;
3582         /*
3583          * Now use our persistent iterator and state, if we aren't already.
3584          * We've restored and mapped the iter to match.
3585          */
3586         if (iter != &rw->iter) {
3587                 iter = &rw->iter;
3588                 state = &rw->iter_state;
3589         }
3590
3591         do {
3592                 /*
3593                  * We end up here because of a partial read, either from
3594                  * above or inside this loop. Advance the iter by the bytes
3595                  * that were consumed.
3596                  */
3597                 iov_iter_advance(iter, ret);
3598                 if (!iov_iter_count(iter))
3599                         break;
3600                 rw->bytes_done += ret;
3601                 iov_iter_save_state(iter, state);
3602
3603                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3604                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3605                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3606                         return -EAGAIN;
3607                 }
3608
3609                 req->result = iov_iter_count(iter);
3610                 /*
3611                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3612                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3613                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3614                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3615                  */
3616                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3617                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3618                         return 0;
3619                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3620                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3621                 iov_iter_restore(iter, state);
3622         } while (ret > 0);
3623 done:
3624         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3625 out_free:
3626         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3627         if (iovec)
3628                 kfree(iovec);
3629         return 0;
3630 }
3631
3632 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3633 {
3634         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3635                 return -EBADF;
3636         return io_prep_rw(req, sqe, WRITE);
3637 }
3638
3639 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3640 {
3641         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3642         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3643         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3644         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3645         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3646         struct iov_iter_state __state, *state;
3647         ssize_t ret, ret2;
3648
3649         if (rw) {
3650                 iter = &rw->iter;
3651                 state = &rw->iter_state;
3652                 iov_iter_restore(iter, state);
3653                 iovec = NULL;
3654         } else {
3655                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3656                 if (ret < 0)
3657                         return ret;
3658                 state = &__state;
3659                 iov_iter_save_state(iter, state);
3660         }
3661         req->result = iov_iter_count(iter);
3662
3663         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3664         if (!force_nonblock)
3665                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3666         else
3667                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3668
3669         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3670         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, WRITE))
3671                 goto copy_iov;
3672
3673         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3674         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3675             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3676                 goto copy_iov;
3677
3678         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3679         if (unlikely(ret))
3680                 goto out_free;
3681
3682         /*
3683          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3684          * which will be released by another thread in
3685          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3686          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3687          * we return to userspace.
3688          */
3689         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3690                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3691                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3692                                         SB_FREEZE_WRITE);
3693         }
3694         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3695
3696         if (req->file->f_op->write_iter)
3697                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3698         else if (req->file->f_op->write)
3699                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3700         else
3701                 ret2 = -EINVAL;
3702
3703         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3704                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3705                 ret2 = -EAGAIN;
3706         }
3707
3708         /*
3709          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3710          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3711          */
3712         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3713                 ret2 = -EAGAIN;
3714         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3715         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3716                 goto done;
3717         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3718                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3719                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3720                         goto copy_iov;
3721 done:
3722                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3723         } else {
3724 copy_iov:
3725                 iov_iter_restore(iter, state);
3726                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3727                 if (!ret) {
3728                         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
3729                                 kiocb_end_write(req);
3730                         return -EAGAIN;
3731                 }
3732                 return ret;
3733         }
3734 out_free:
3735         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3736         if (iovec)
3737                 kfree(iovec);
3738         return ret;
3739 }
3740
3741 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3742                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3743 {
3744         struct io_rename *ren = &req->rename;
3745         const char __user *oldf, *newf;
3746
3747         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3748                 return -EINVAL;
3749         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3750                 return -EINVAL;
3751         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3752                 return -EBADF;
3753
3754         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3755         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3756         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3757         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3758         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3759
3760         ren->oldpath = getname(oldf);
3761         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3762                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3763
3764         ren->newpath = getname(newf);
3765         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3766                 putname(ren->oldpath);
3767                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3768         }
3769
3770         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3771         return 0;
3772 }
3773
3774 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3775 {
3776         struct io_rename *ren = &req->rename;
3777         int ret;
3778
3779         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3780                 return -EAGAIN;
3781
3782         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3783                                 ren->newpath, ren->flags);
3784
3785         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3786         if (ret < 0)
3787                 req_set_fail(req);
3788         io_req_complete(req, ret);
3789         return 0;
3790 }
3791
3792 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3793                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3794 {
3795         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3796         const char __user *fname;
3797
3798         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3799                 return -EINVAL;
3800         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3801             sqe->splice_fd_in)
3802                 return -EINVAL;
3803         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3804                 return -EBADF;
3805
3806         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3807
3808         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3809         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3810                 return -EINVAL;
3811
3812         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3813         un->filename = getname(fname);
3814         if (IS_ERR(un->filename))
3815                 return PTR_ERR(un->filename);
3816
3817         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3818         return 0;
3819 }
3820
3821 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3822 {
3823         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3824         int ret;
3825
3826         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3827                 return -EAGAIN;
3828
3829         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3830                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3831         else
3832                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3833
3834         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3835         if (ret < 0)
3836                 req_set_fail(req);
3837         io_req_complete(req, ret);
3838         return 0;
3839 }
3840
3841 static int io_mkdirat_prep(struct io_kiocb *req,
3842                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3843 {
3844         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3845         const char __user *fname;
3846
3847         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3848                 return -EINVAL;
3849         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3850             sqe->splice_fd_in)
3851                 return -EINVAL;
3852         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3853                 return -EBADF;
3854
3855         mkd->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3856         mkd->mode = READ_ONCE(sqe->len);
3857
3858         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3859         mkd->filename = getname(fname);
3860         if (IS_ERR(mkd->filename))
3861                 return PTR_ERR(mkd->filename);
3862
3863         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3864         return 0;
3865 }
3866
3867 static int io_mkdirat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3868 {
3869         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3870         int ret;
3871
3872         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3873                 return -EAGAIN;
3874
3875         ret = do_mkdirat(mkd->dfd, mkd->filename, mkd->mode);
3876
3877         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3878         if (ret < 0)
3879                 req_set_fail(req);
3880         io_req_complete(req, ret);
3881         return 0;
3882 }
3883
3884 static int io_symlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3885                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3886 {
3887         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3888         const char __user *oldpath, *newpath;
3889
3890         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3891                 return -EINVAL;
3892         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3893             sqe->splice_fd_in)
3894                 return -EINVAL;
3895         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3896                 return -EBADF;
3897
3898         sl->new_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3899         oldpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3900         newpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3901
3902         sl->oldpath = getname(oldpath);
3903         if (IS_ERR(sl->oldpath))
3904                 return PTR_ERR(sl->oldpath);
3905
3906         sl->newpath = getname(newpath);
3907         if (IS_ERR(sl->newpath)) {
3908                 putname(sl->oldpath);
3909                 return PTR_ERR(sl->newpath);
3910         }
3911
3912         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3913         return 0;
3914 }
3915
3916 static int io_symlinkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3917 {
3918         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3919         int ret;
3920
3921         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3922                 return -EAGAIN;
3923
3924         ret = do_symlinkat(sl->oldpath, sl->new_dfd, sl->newpath);
3925
3926         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3927         if (ret < 0)
3928                 req_set_fail(req);
3929         io_req_complete(req, ret);
3930         return 0;
3931 }
3932
3933 static int io_linkat_prep(struct io_kiocb *req,
3934                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3935 {
3936         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3937         const char __user *oldf, *newf;
3938
3939         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3940                 return -EINVAL;
3941         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3942                 return -EINVAL;
3943         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3944                 return -EBADF;
3945
3946         lnk->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3947         lnk->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3948         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3949         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3950         lnk->flags = READ_ONCE(sqe->hardlink_flags);
3951
3952         lnk->oldpath = getname(oldf);
3953         if (IS_ERR(lnk->oldpath))
3954                 return PTR_ERR(lnk->oldpath);
3955
3956         lnk->newpath = getname(newf);
3957         if (IS_ERR(lnk->newpath)) {
3958                 putname(lnk->oldpath);
3959                 return PTR_ERR(lnk->newpath);
3960         }
3961
3962         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3963         return 0;
3964 }
3965
3966 static int io_linkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3967 {
3968         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3969         int ret;
3970
3971         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3972                 return -EAGAIN;
3973
3974         ret = do_linkat(lnk->old_dfd, lnk->oldpath, lnk->new_dfd,
3975                                 lnk->newpath, lnk->flags);
3976
3977         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3978         if (ret < 0)
3979                 req_set_fail(req);
3980         io_req_complete(req, ret);
3981         return 0;
3982 }
3983
3984 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3985                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3986 {
3987 #if defined(CONFIG_NET)
3988         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3989                 return -EINVAL;
3990         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3991                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
3992                 return -EINVAL;
3993
3994         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3995         return 0;
3996 #else
3997         return -EOPNOTSUPP;
3998 #endif
3999 }
4000
4001 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4002 {
4003 #if defined(CONFIG_NET)
4004         struct socket *sock;
4005         int ret;
4006
4007         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4008                 return -EAGAIN;
4009
4010         sock = sock_from_file(req->file);
4011         if (unlikely(!sock))
4012                 return -ENOTSOCK;
4013
4014         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
4015         if (ret < 0)
4016                 req_set_fail(req);
4017         io_req_complete(req, ret);
4018         return 0;
4019 #else
4020         return -EOPNOTSUPP;
4021 #endif
4022 }
4023
4024 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
4025                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4026 {
4027         struct io_splice *sp = &req->splice;
4028         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
4029
4030         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4031                 return -EINVAL;
4032
4033         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
4034         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
4035         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
4036                 return -EINVAL;
4037         sp->splice_fd_in = READ_ONCE(sqe->splice_fd_in);
4038         return 0;
4039 }
4040
4041 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
4042                        const struct io_uring_sqe *sqe)
4043 {
4044         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
4045                 return -EINVAL;
4046         return __io_splice_prep(req, sqe);
4047 }
4048
4049 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4050 {
4051         struct io_splice *sp = &req->splice;
4052         struct file *out = sp->file_out;
4053         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4054         struct file *in;
4055         long ret = 0;
4056
4057         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4058                 return -EAGAIN;
4059
4060         in = io_file_get(req->ctx, req, sp->splice_fd_in,
4061                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
4062         if (!in) {
4063                 ret = -EBADF;
4064                 goto done;
4065         }
4066
4067         if (sp->len)
4068                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
4069
4070         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4071                 io_put_file(in);
4072 done:
4073         if (ret != sp->len)
4074                 req_set_fail(req);
4075         io_req_complete(req, ret);
4076         return 0;
4077 }
4078
4079 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4080 {
4081         struct io_splice *sp = &req->splice;
4082
4083         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
4084         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
4085         return __io_splice_prep(req, sqe);
4086 }
4087
4088 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4089 {
4090         struct io_splice *sp = &req->splice;
4091         struct file *out = sp->file_out;
4092         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4093         loff_t *poff_in, *poff_out;
4094         struct file *in;
4095         long ret = 0;
4096
4097         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4098                 return -EAGAIN;
4099
4100         in = io_file_get(req->ctx, req, sp->splice_fd_in,
4101                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
4102         if (!in) {
4103                 ret = -EBADF;
4104                 goto done;
4105         }
4106
4107         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
4108         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
4109
4110         if (sp->len)
4111                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
4112
4113         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4114                 io_put_file(in);
4115 done:
4116         if (ret != sp->len)
4117                 req_set_fail(req);
4118         io_req_complete(req, ret);
4119         return 0;
4120 }
4121
4122 /*
4123  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
4124  */
4125 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4126 {
4127         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4128
4129         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4130                 return -EINVAL;
4131
4132         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
4133         return 0;
4134 }
4135
4136 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4137 {
4138         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4139
4140         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4141                 return -EINVAL;
4142         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4143                      sqe->splice_fd_in))
4144                 return -EINVAL;
4145
4146         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
4147         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
4148                 return -EINVAL;
4149
4150         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4151         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4152         return 0;
4153 }
4154
4155 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4156 {
4157         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
4158         int ret;
4159
4160         /* fsync always requires a blocking context */
4161         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4162                 return -EAGAIN;
4163
4164         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4165                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4166                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4167         if (ret < 0)
4168                 req_set_fail(req);
4169         io_req_complete(req, ret);
4170         return 0;
4171 }
4172
4173 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4174                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4175 {
4176         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4177             sqe->splice_fd_in)
4178                 return -EINVAL;
4179         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4180                 return -EINVAL;
4181
4182         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4183         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4184         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4185         return 0;
4186 }
4187
4188 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4189 {
4190         int ret;
4191
4192         /* fallocate always requiring blocking context */
4193         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4194                 return -EAGAIN;
4195         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4196                                 req->sync.len);
4197         if (ret < 0)
4198                 req_set_fail(req);
4199         else
4200                 fsnotify_modify(req->file);
4201         io_req_complete(req, ret);
4202         return 0;
4203 }
4204
4205 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4206 {
4207         const char __user *fname;
4208         int ret;
4209
4210         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4211                 return -EINVAL;
4212         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4213                 return -EINVAL;
4214         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4215                 return -EBADF;
4216
4217         /* open.how should be already initialised */
4218         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4219                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4220
4221         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4222         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4223         req->open.filename = getname(fname);
4224         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4225                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4226                 req->open.filename = NULL;
4227                 return ret;
4228         }
4229
4230         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4231         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
4232                 return -EINVAL;
4233
4234         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4235         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4236         return 0;
4237 }
4238
4239 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4240 {
4241         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
4242         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4243
4244         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4245         return __io_openat_prep(req, sqe);
4246 }
4247
4248 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4249 {
4250         struct open_how __user *how;
4251         size_t len;
4252         int ret;
4253
4254         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4255         len = READ_ONCE(sqe->len);
4256         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4257                 return -EINVAL;
4258
4259         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4260                                         len);
4261         if (ret)
4262                 return ret;
4263
4264         return __io_openat_prep(req, sqe);
4265 }
4266
4267 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4268 {
4269         struct open_flags op;
4270         struct file *file;
4271         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
4272         bool fixed = !!req->open.file_slot;
4273         int ret;
4274
4275         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4276         if (ret)
4277                 goto err;
4278         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
4279         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
4280         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4281                 /*
4282                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
4283                  * it'll always -EAGAIN
4284                  */
4285                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
4286                         return -EAGAIN;
4287                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
4288                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
4289         }
4290
4291         if (!fixed) {
4292                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4293                 if (ret < 0)
4294                         goto err;
4295         }
4296
4297         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4298         if (IS_ERR(file)) {
4299                 /*
4300                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
4301                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
4302                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
4303                  */
4304                 if (!fixed)
4305                         put_unused_fd(ret);
4306
4307                 ret = PTR_ERR(file);
4308                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
4309                 if (ret == -EAGAIN &&
4310                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
4311                         return -EAGAIN;
4312                 goto err;
4313         }
4314
4315         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4316                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4317         fsnotify_open(file);
4318
4319         if (!fixed)
4320                 fd_install(ret, file);
4321         else
4322                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4323                                             req->open.file_slot - 1);
4324 err:
4325         putname(req->open.filename);
4326         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4327         if (ret < 0)
4328                 req_set_fail(req);
4329         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4330         return 0;
4331 }
4332
4333 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4334 {
4335         return io_openat2(req, issue_flags);
4336 }
4337
4338 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4339                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4340 {
4341         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4342         u64 tmp;
4343
4344         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
4345             sqe->splice_fd_in)
4346                 return -EINVAL;
4347
4348         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4349         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4350                 return -EINVAL;
4351
4352         memset(p, 0, sizeof(*p));
4353         p->nbufs = tmp;
4354         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4355         return 0;
4356 }
4357
4358 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4359                                int bgid, unsigned nbufs)
4360 {
4361         unsigned i = 0;
4362
4363         /* shouldn't happen */
4364         if (!nbufs)
4365                 return 0;
4366
4367         /* the head kbuf is the list itself */
4368         while (!list_empty(&buf->list)) {
4369                 struct io_buffer *nxt;
4370
4371                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4372                 list_del(&nxt->list);
4373                 kfree(nxt);
4374                 if (++i == nbufs)
4375                         return i;
4376                 cond_resched();
4377         }
4378         i++;
4379         kfree(buf);
4380         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
4381
4382         return i;
4383 }
4384
4385 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4386 {
4387         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4388         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4389         struct io_buffer *head;
4390         int ret = 0;
4391         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4392
4393         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4394
4395         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4396
4397         ret = -ENOENT;
4398         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4399         if (head)
4400                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4401         if (ret < 0)
4402                 req_set_fail(req);
4403
4404         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4405         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4406         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4407         return 0;
4408 }
4409
4410 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4411                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4412 {
4413         unsigned long size, tmp_check;
4414         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4415         u64 tmp;
4416
4417         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
4418                 return -EINVAL;
4419
4420         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4421         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4422                 return -E2BIG;
4423         p->nbufs = tmp;
4424         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4425         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4426
4427         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4428                                 &size))
4429                 return -EOVERFLOW;
4430         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4431                 return -EOVERFLOW;
4432
4433         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4434         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4435                 return -EFAULT;
4436
4437         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4438         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4439         if (tmp > USHRT_MAX)
4440                 return -E2BIG;
4441         p->bid = tmp;
4442         return 0;
4443 }
4444
4445 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4446 {
4447         struct io_buffer *buf;
4448         u64 addr = pbuf->addr;
4449         int i, bid = pbuf->bid;
4450
4451         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4452                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
4453                 if (!buf)
4454                         break;
4455
4456                 buf->addr = addr;
4457                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4458                 buf->bid = bid;
4459                 addr += pbuf->len;
4460                 bid++;
4461                 if (!*head) {
4462                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4463                         *head = buf;
4464                 } else {
4465                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4466                 }
4467                 cond_resched();
4468         }
4469
4470         return i ? i : -ENOMEM;
4471 }
4472
4473 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4474 {
4475         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4476         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4477         struct io_buffer *head, *list;
4478         int ret = 0;
4479         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4480
4481         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4482
4483         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4484
4485         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4486
4487         ret = io_add_buffers(p, &head);
4488         if (ret >= 0 && !list) {
4489                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head,
4490                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
4491                 if (ret < 0)
4492                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4493         }
4494         if (ret < 0)
4495                 req_set_fail(req);
4496         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4497         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4498         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4499         return 0;
4500 }
4501
4502 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4503                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4504 {
4505 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4506         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4507                 return -EINVAL;
4508         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4509                 return -EINVAL;
4510
4511         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4512         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4513         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4514
4515         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4516                 struct epoll_event __user *ev;
4517
4518                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4519                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4520                         return -EFAULT;
4521         }
4522
4523         return 0;
4524 #else
4525         return -EOPNOTSUPP;
4526 #endif
4527 }
4528
4529 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4530 {
4531 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4532         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4533         int ret;
4534         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4535
4536         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4537         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4538                 return -EAGAIN;
4539
4540         if (ret < 0)
4541                 req_set_fail(req);
4542         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4543         return 0;
4544 #else
4545         return -EOPNOTSUPP;
4546 #endif
4547 }
4548
4549 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4550 {
4551 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4552         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4553                 return -EINVAL;
4554         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4555                 return -EINVAL;
4556
4557         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4558         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4559         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4560         return 0;
4561 #else
4562         return -EOPNOTSUPP;
4563 #endif
4564 }
4565
4566 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4567 {
4568 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4569         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4570         int ret;
4571
4572         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4573                 return -EAGAIN;
4574
4575         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4576         if (ret < 0)
4577                 req_set_fail(req);
4578         io_req_complete(req, ret);
4579         return 0;
4580 #else
4581         return -EOPNOTSUPP;
4582 #endif
4583 }
4584
4585 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4586 {
4587         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4588                 return -EINVAL;
4589         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4590                 return -EINVAL;
4591
4592         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4593         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4594         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4595         return 0;
4596 }
4597
4598 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4599 {
4600         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4601         int ret;
4602
4603         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4604                 switch (fa->advice) {
4605                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4606                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4607                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4608                         break;
4609                 default:
4610                         return -EAGAIN;
4611                 }
4612         }
4613
4614         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4615         if (ret < 0)
4616                 req_set_fail(req);
4617         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4618         return 0;
4619 }
4620
4621 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4622 {
4623         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4624                 return -EINVAL;
4625         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4626                 return -EINVAL;
4627         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4628                 return -EBADF;
4629
4630         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4631         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4632         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4633         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4634         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4635
4636         return 0;
4637 }
4638
4639 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4640 {
4641         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4642         int ret;
4643
4644         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4645                 return -EAGAIN;
4646
4647         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4648                        ctx->buffer);
4649
4650         if (ret < 0)
4651                 req_set_fail(req);
4652         io_req_complete(req, ret);
4653         return 0;
4654 }
4655
4656 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4657 {
4658         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4659                 return -EINVAL;
4660         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4661             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4662                 return -EINVAL;
4663         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4664                 return -EBADF;
4665
4666         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4667         req->close.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4668         if (req->close.file_slot && req->close.fd)
4669                 return -EINVAL;
4670
4671         return 0;
4672 }
4673
4674 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4675 {
4676         struct files_struct *files = current->files;
4677         struct io_close *close = &req->close;
4678         struct fdtable *fdt;
4679         struct file *file = NULL;
4680         int ret = -EBADF;
4681
4682         if (req->close.file_slot) {
4683                 ret = io_close_fixed(req, issue_flags);
4684                 goto err;
4685         }
4686
4687         spin_lock(&files->file_lock);
4688         fdt = files_fdtable(files);
4689         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4690                 spin_unlock(&files->file_lock);
4691                 goto err;
4692         }
4693         file = fdt->fd[close->fd];
4694         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4695                 spin_unlock(&files->file_lock);
4696                 file = NULL;
4697                 goto err;
4698         }
4699
4700         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4701         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4702                 spin_unlock(&files->file_lock);
4703                 return -EAGAIN;
4704         }
4705
4706         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4707         spin_unlock(&files->file_lock);
4708         if (ret < 0) {
4709                 if (ret == -ENOENT)
4710                         ret = -EBADF;
4711                 goto err;
4712         }
4713
4714         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4715         ret = filp_close(file, current->files);
4716 err:
4717         if (ret < 0)
4718                 req_set_fail(req);
4719         if (file)
4720                 fput(file);
4721         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4722         return 0;
4723 }
4724
4725 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4726 {
4727         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4728
4729         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4730                 return -EINVAL;
4731         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4732                      sqe->splice_fd_in))
4733                 return -EINVAL;
4734
4735         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4736         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4737         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4738         return 0;
4739 }
4740
4741 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4742 {
4743         int ret;
4744
4745         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4746         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4747                 return -EAGAIN;
4748
4749         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4750                                 req->sync.flags);
4751         if (ret < 0)
4752                 req_set_fail(req);
4753         io_req_complete(req, ret);
4754         return 0;
4755 }
4756
4757 #if defined(CONFIG_NET)
4758 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4759                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4760 {
4761         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4762
4763         if (async_msg)
4764                 return -EAGAIN;
4765         if (io_alloc_async_data(req)) {
4766                 kfree(kmsg->free_iov);
4767                 return -ENOMEM;
4768         }
4769         async_msg = req->async_data;
4770         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4771         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4772         if (async_msg->msg.msg_name)
4773                 async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4774         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4775         if (!async_msg->free_iov)
4776                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4777
4778         return -EAGAIN;
4779 }
4780
4781 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4782                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4783 {
4784         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4785         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4786         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4787                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4788 }
4789
4790 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4791 {
4792         int ret;
4793
4794         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4795         if (!ret)
4796                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4797         return ret;
4798 }
4799
4800 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4801 {
4802         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4803
4804         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4805                 return -EINVAL;
4806         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->file_index))
4807                 return -EINVAL;
4808         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->file_index || sqe->ioprio))
4809                 return -EINVAL;
4810
4811         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4812         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4813         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4814         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4815                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4816
4817 #ifdef CONFIG_COMPAT
4818         if (req->ctx->compat)
4819                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4820 #endif
4821         return 0;
4822 }
4823
4824 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4825 {
4826         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4827         struct socket *sock;
4828         unsigned flags;
4829         int min_ret = 0;
4830         int ret;
4831
4832         sock = sock_from_file(req->file);
4833         if (unlikely(!sock))
4834                 return -ENOTSOCK;
4835
4836         kmsg = req->async_data;
4837         if (!kmsg) {
4838                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4839                 if (ret)
4840                         return ret;
4841                 kmsg = &iomsg;
4842         }
4843
4844         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4845         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4846                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4847         if (flags & MSG_WAITALL)
4848                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4849
4850         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4851         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4852                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4853         if (ret == -ERESTARTSYS)
4854                 ret = -EINTR;
4855
4856         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4857         if (kmsg->free_iov)
4858                 kfree(kmsg->free_iov);
4859         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4860         if (ret < min_ret)
4861                 req_set_fail(req);
4862         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4863         return 0;
4864 }
4865
4866 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4867 {
4868         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4869         struct msghdr msg;
4870         struct iovec iov;
4871         struct socket *sock;
4872         unsigned flags;
4873         int min_ret = 0;
4874         int ret;
4875
4876         sock = sock_from_file(req->file);
4877         if (unlikely(!sock))
4878                 return -ENOTSOCK;
4879
4880         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4881         if (unlikely(ret))
4882                 return ret;
4883
4884         msg.msg_name = NULL;
4885         msg.msg_control = NULL;
4886         msg.msg_controllen = 0;
4887         msg.msg_namelen = 0;
4888
4889         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4890         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4891                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4892         if (flags & MSG_WAITALL)
4893                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4894
4895         msg.msg_flags = flags;
4896         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4897         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4898                 return -EAGAIN;
4899         if (ret == -ERESTARTSYS)
4900                 ret = -EINTR;
4901
4902         if (ret < min_ret)
4903                 req_set_fail(req);
4904         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4905         return 0;
4906 }
4907
4908 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4909                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4910 {
4911         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4912         struct iovec __user *uiov;
4913         size_t iov_len;
4914         int ret;
4915
4916         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4917                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4918         if (ret)
4919                 return ret;
4920
4921         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4922                 if (iov_len > 1)
4923                         return -EINVAL;
4924                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4925                         return -EFAULT;
4926                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4927                 iomsg->free_iov = NULL;
4928         } else {
4929                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4930                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4931                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4932                                      false);
4933                 if (ret > 0)
4934                         ret = 0;
4935         }
4936
4937         return ret;
4938 }
4939
4940 #ifdef CONFIG_COMPAT
4941 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4942                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4943 {
4944         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4945         struct compat_iovec __user *uiov;
4946         compat_uptr_t ptr;
4947         compat_size_t len;
4948         int ret;
4949
4950         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4951                                   &ptr, &len);
4952         if (ret)
4953                 return ret;
4954
4955         uiov = compat_ptr(ptr);
4956         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4957                 compat_ssize_t clen;
4958
4959                 if (len > 1)
4960                         return -EINVAL;
4961                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4962                         return -EFAULT;
4963                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4964                         return -EFAULT;
4965                 if (clen < 0)
4966                         return -EINVAL;
4967                 sr->len = clen;
4968                 iomsg->free_iov = NULL;
4969         } else {
4970                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4971                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4972                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4973                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4974                 if (ret < 0)
4975                         return ret;
4976         }
4977
4978         return 0;
4979 }
4980 #endif
4981
4982 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4983                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4984 {
4985         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4986
4987 #ifdef CONFIG_COMPAT
4988         if (req->ctx->compat)
4989                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4990 #endif
4991
4992         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4993 }
4994
4995 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4996                                                bool needs_lock)
4997 {
4998         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4999         struct io_buffer *kbuf;
5000
5001         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
5002         if (IS_ERR(kbuf))
5003                 return kbuf;
5004
5005         sr->kbuf = kbuf;
5006         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5007         return kbuf;
5008 }
5009
5010 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
5011 {
5012         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
5013 }
5014
5015 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
5016 {
5017         int ret;
5018
5019         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
5020         if (!ret)
5021                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
5022         return ret;
5023 }
5024
5025 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5026 {
5027         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5028
5029         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5030                 return -EINVAL;
5031         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->file_index))
5032                 return -EINVAL;
5033         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->file_index || sqe->ioprio))
5034                 return -EINVAL;
5035
5036         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5037         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
5038         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
5039         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
5040         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
5041                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5042
5043 #ifdef CONFIG_COMPAT
5044         if (req->ctx->compat)
5045                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
5046 #endif
5047         return 0;
5048 }
5049
5050 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5051 {
5052         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
5053         struct socket *sock;
5054         struct io_buffer *kbuf;
5055         unsigned flags;
5056         int min_ret = 0;
5057         int ret, cflags = 0;
5058         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5059
5060         sock = sock_from_file(req->file);
5061         if (unlikely(!sock))
5062                 return -ENOTSOCK;
5063
5064         kmsg = req->async_data;
5065         if (!kmsg) {
5066                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
5067                 if (ret)
5068                         return ret;
5069                 kmsg = &iomsg;
5070         }
5071
5072         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5073                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
5074                 if (IS_ERR(kbuf))
5075                         return PTR_ERR(kbuf);
5076                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5077                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
5078                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
5079                                 1, req->sr_msg.len);
5080         }
5081
5082         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5083         if (force_nonblock)
5084                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5085         if (flags & MSG_WAITALL)
5086                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
5087
5088         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
5089                                         kmsg->uaddr, flags);
5090         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5091                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
5092         if (ret == -ERESTARTSYS)
5093                 ret = -EINTR;
5094
5095         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5096                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5097         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
5098         if (kmsg->free_iov)
5099                 kfree(kmsg->free_iov);
5100         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5101         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5102                 req_set_fail(req);
5103         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5104         return 0;
5105 }
5106
5107 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5108 {
5109         struct io_buffer *kbuf;
5110         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5111         struct msghdr msg;
5112         void __user *buf = sr->buf;
5113         struct socket *sock;
5114         struct iovec iov;
5115         unsigned flags;
5116         int min_ret = 0;
5117         int ret, cflags = 0;
5118         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5119
5120         sock = sock_from_file(req->file);
5121         if (unlikely(!sock))
5122                 return -ENOTSOCK;
5123
5124         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5125                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
5126                 if (IS_ERR(kbuf))
5127                         return PTR_ERR(kbuf);
5128                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5129         }
5130
5131         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
5132         if (unlikely(ret))
5133                 goto out_free;
5134
5135         msg.msg_name = NULL;
5136         msg.msg_control = NULL;
5137         msg.msg_controllen = 0;
5138         msg.msg_namelen = 0;
5139         msg.msg_iocb = NULL;
5140         msg.msg_flags = 0;
5141
5142         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5143         if (force_nonblock)
5144                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5145         if (flags & MSG_WAITALL)
5146                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
5147
5148         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
5149         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5150                 return -EAGAIN;
5151         if (ret == -ERESTARTSYS)
5152                 ret = -EINTR;
5153 out_free:
5154         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5155                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5156         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5157                 req_set_fail(req);
5158         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5159         return 0;
5160 }
5161
5162 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5163 {
5164         struct io_accept *accept = &req->accept;
5165
5166         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5167                 return -EINVAL;
5168         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
5169                 return -EINVAL;
5170
5171         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5172         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5173         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
5174         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5175
5176         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5177         if (accept->file_slot && (accept->flags & SOCK_CLOEXEC))
5178                 return -EINVAL;
5179         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
5180                 return -EINVAL;
5181         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
5182                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
5183         return 0;
5184 }
5185
5186 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5187 {
5188         struct io_accept *accept = &req->accept;
5189         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5190         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5191         bool fixed = !!accept->file_slot;
5192         struct file *file;
5193         int ret, fd;
5194
5195         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
5196                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5197
5198         if (!fixed) {
5199                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
5200                 if (unlikely(fd < 0))
5201                         return fd;
5202         }
5203         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
5204                          accept->flags);
5205         if (IS_ERR(file)) {
5206                 if (!fixed)
5207                         put_unused_fd(fd);
5208                 ret = PTR_ERR(file);
5209                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5210                         return -EAGAIN;
5211                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5212                         ret = -EINTR;
5213                 req_set_fail(req);
5214         } else if (!fixed) {
5215                 fd_install(fd, file);
5216                 ret = fd;
5217         } else {
5218                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
5219                                             accept->file_slot - 1);
5220         }
5221         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5222         return 0;
5223 }
5224
5225 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
5226 {
5227         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5228         struct io_connect *conn = &req->connect;
5229
5230         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
5231 }
5232
5233 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5234 {
5235         struct io_connect *conn = &req->connect;
5236
5237         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5238                 return -EINVAL;
5239         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
5240             sqe->splice_fd_in)
5241                 return -EINVAL;
5242
5243         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5244         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5245         return 0;
5246 }
5247
5248 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5249 {
5250         struct io_async_connect __io, *io;
5251         unsigned file_flags;
5252         int ret;
5253         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5254
5255         if (req->async_data) {
5256                 io = req->async_data;
5257         } else {
5258                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5259                                                 req->connect.addr_len,
5260                                                 &__io.address);
5261                 if (ret)
5262                         goto out;
5263                 io = &__io;
5264         }
5265
5266         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5267
5268         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5269                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5270         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5271                 if (req->async_data)
5272                         return -EAGAIN;
5273                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5274                         ret = -ENOMEM;
5275                         goto out;
5276                 }
5277                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5278                 return -EAGAIN;
5279         }
5280         if (ret == -ERESTARTSYS)
5281                 ret = -EINTR;
5282 out:
5283         if (ret < 0)
5284                 req_set_fail(req);
5285         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5286         return 0;
5287 }
5288 #else /* !CONFIG_NET */
5289 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
5290 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
5291 {                                                                       \
5292         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5293 }
5294
5295 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
5296 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
5297 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
5298 {                                                                       \
5299         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5300 }                                                                       \
5301
5302 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
5303 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
5304 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
5305 {                                                                       \
5306         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5307 }
5308
5309 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
5310 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
5311 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
5312 IO_NETOP_PREP(accept);
5313 IO_NETOP_FN(send);
5314 IO_NETOP_FN(recv);
5315 #endif /* CONFIG_NET */
5316
5317 struct io_poll_table {
5318         struct poll_table_struct pt;
5319         struct io_kiocb *req;
5320         int nr_entries;
5321         int error;
5322 };
5323
5324 #define IO_POLL_CANCEL_FLAG     BIT(31)
5325 #define IO_POLL_REF_MASK        GENMASK(30, 0)
5326
5327 /*
5328  * If refs part of ->poll_refs (see IO_POLL_REF_MASK) is 0, it's free. We can
5329  * bump it and acquire ownership. It's disallowed to modify requests while not
5330  * owning it, that prevents from races for enqueueing task_work's and b/w
5331  * arming poll and wakeups.
5332  */
5333 static inline bool io_poll_get_ownership(struct io_kiocb *req)
5334 {
5335         return !(atomic_fetch_inc(&req->poll_refs) & IO_POLL_REF_MASK);
5336 }
5337
5338 static void io_poll_mark_cancelled(struct io_kiocb *req)
5339 {
5340         atomic_or(IO_POLL_CANCEL_FLAG, &req->poll_refs);
5341 }
5342
5343 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5344 {
5345         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5346         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5347                 return req->async_data;
5348         return req->apoll->double_poll;
5349 }
5350
5351 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5352 {
5353         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5354                 return &req->poll;
5355         return &req->apoll->poll;
5356 }
5357
5358 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5359 {
5360         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5361         struct hlist_head *list;
5362
5363         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5364         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5365 }
5366
5367 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5368                               wait_queue_func_t wake_func)
5369 {
5370         poll->head = NULL;
5371 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5372         /* mask in events that we always want/need */
5373         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5374         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5375         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5376 }
5377
5378 static inline void io_poll_remove_entry(struct io_poll_iocb *poll)
5379 {
5380         struct wait_queue_head *head = smp_load_acquire(&poll->head);
5381
5382         if (head) {
5383                 spin_lock_irq(&head->lock);
5384                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5385                 poll->head = NULL;
5386                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5387         }
5388 }
5389
5390 static void io_poll_remove_entries(struct io_kiocb *req)
5391 {
5392         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5393         struct io_poll_iocb *poll_double = io_poll_get_double(req);
5394
5395         /*
5396          * While we hold the waitqueue lock and the waitqueue is nonempty,
5397          * wake_up_pollfree() will wait for us.  However, taking the waitqueue
5398          * lock in the first place can race with the waitqueue being freed.
5399          *
5400          * We solve this as eventpoll does: by taking advantage of the fact that
5401          * all users of wake_up_pollfree() will RCU-delay the actual free.  If
5402          * we enter rcu_read_lock() and see that the pointer to the queue is
5403          * non-NULL, we can then lock it without the memory being freed out from
5404          * under us.
5405          *
5406          * Keep holding rcu_read_lock() as long as we hold the queue lock, in
5407          * case the caller deletes the entry from the queue, leaving it empty.
5408          * In that case, only RCU prevents the queue memory from being freed.
5409          */
5410         rcu_read_lock();
5411         io_poll_remove_entry(poll);
5412         if (poll_double)
5413                 io_poll_remove_entry(poll_double);
5414         rcu_read_unlock();
5415 }
5416
5417 /*
5418  * All poll tw should go through this. Checks for poll events, manages
5419  * references, does rewait, etc.
5420  *
5421  * Returns a negative error on failure. >0 when no action require, which is
5422  * either spurious wakeup or multishot CQE is served. 0 when it's done with
5423  * the request, then the mask is stored in req->result.
5424  */
5425 static int io_poll_check_events(struct io_kiocb *req)
5426 {
5427         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5428         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5429         int v;
5430
5431         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
5432         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
5433                 io_poll_mark_cancelled(req);
5434
5435         do {
5436                 v = atomic_read(&req->poll_refs);
5437
5438                 /* tw handler should be the owner, and so have some references */
5439                 if (WARN_ON_ONCE(!(v & IO_POLL_REF_MASK)))
5440                         return 0;
5441                 if (v & IO_POLL_CANCEL_FLAG)
5442                         return -ECANCELED;
5443
5444                 if (!req->result) {
5445                         struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5446
5447                         req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5448                 }
5449
5450                 /* multishot, just fill an CQE and proceed */
5451                 if (req->result && !(poll->events & EPOLLONESHOT)) {
5452                         __poll_t mask = mangle_poll(req->result & poll->events);
5453                         bool filled;
5454
5455                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5456                         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, req->user_data, mask,
5457                                                  IORING_CQE_F_MORE);
5458                         io_commit_cqring(ctx);
5459                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5460                         if (unlikely(!filled))
5461                                 return -ECANCELED;
5462                         io_cqring_ev_posted(ctx);
5463                 } else if (req->result) {
5464                         return 0;
5465                 }
5466
5467                 /*
5468                  * Release all references, retry if someone tried to restart
5469                  * task_work while we were executing it.
5470                  */
5471         } while (atomic_sub_return(v & IO_POLL_REF_MASK, &req->poll_refs));
5472
5473         return 1;
5474 }
5475
5476 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5477 {
5478         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5479         int ret;
5480
5481         ret = io_poll_check_events(req);
5482         if (ret > 0)
5483                 return;
5484
5485         if (!ret) {
5486                 req->result = mangle_poll(req->result & req->poll.events);
5487         } else {
5488                 req->result = ret;
5489                 req_set_fail(req);
5490         }
5491
5492         io_poll_remove_entries(req);
5493         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5494         hash_del(&req->hash_node);
5495         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5496         io_req_complete_post(req, req->result, 0);
5497 }
5498
5499 static void io_apoll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5500 {
5501         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5502         int ret;
5503
5504         ret = io_poll_check_events(req);
5505         if (ret > 0)
5506                 return;
5507
5508         io_poll_remove_entries(req);
5509         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5510         hash_del(&req->hash_node);
5511         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5512
5513         if (!ret)
5514                 io_req_task_submit(req, locked);
5515         else
5516                 io_req_complete_failed(req, ret);
5517 }
5518
5519 static void __io_poll_execute(struct io_kiocb *req, int mask)
5520 {
5521         req->result = mask;
5522         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5523                 req->io_task_work.func = io_poll_task_func;
5524         else
5525                 req->io_task_work.func = io_apoll_task_func;
5526
5527         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5528         io_req_task_work_add(req);
5529 }
5530
5531 static inline void io_poll_execute(struct io_kiocb *req, int res)
5532 {
5533         if (io_poll_get_ownership(req))
5534                 __io_poll_execute(req, res);
5535 }
5536
5537 static void io_poll_cancel_req(struct io_kiocb *req)
5538 {
5539         io_poll_mark_cancelled(req);
5540         /* kick tw, which should complete the request */
5541         io_poll_execute(req, 0);
5542 }
5543
5544 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5545                         void *key)
5546 {
5547         struct io_kiocb *req = wait->private;
5548         struct io_poll_iocb *poll = container_of(wait, struct io_poll_iocb,
5549                                                  wait);
5550         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5551
5552         if (unlikely(mask & POLLFREE)) {
5553                 io_poll_mark_cancelled(req);
5554                 /* we have to kick tw in case it's not already */
5555                 io_poll_execute(req, 0);
5556
5557                 /*
5558                  * If the waitqueue is being freed early but someone is already
5559                  * holds ownership over it, we have to tear down the request as
5560                  * best we can. That means immediately removing the request from
5561                  * its waitqueue and preventing all further accesses to the
5562                  * waitqueue via the request.
5563                  */
5564                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5565
5566                 /*
5567                  * Careful: this *must* be the last step, since as soon
5568                  * as req->head is NULL'ed out, the request can be
5569                  * completed and freed, since aio_poll_complete_work()
5570                  * will no longer need to take the waitqueue lock.
5571                  */
5572                 smp_store_release(&poll->head, NULL);
5573                 return 1;
5574         }
5575
5576         /* for instances that support it check for an event match first */
5577         if (mask && !(mask & poll->events))
5578                 return 0;
5579
5580         if (io_poll_get_ownership(req))
5581                 __io_poll_execute(req, mask);
5582         return 1;
5583 }
5584
5585 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5586                             struct wait_queue_head *head,
5587                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5588 {
5589         struct io_kiocb *req = pt->req;
5590
5591         /*
5592          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5593          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5594          * if this happens.
5595          */
5596         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5597                 struct io_poll_iocb *first = poll;
5598
5599                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5600                 if (first->head == head)
5601                         return;
5602                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5603                 if (*poll_ptr) {
5604                         if ((*poll_ptr)->head == head)
5605                                 return;
5606                         pt->error = -EINVAL;
5607                         return;
5608                 }
5609
5610                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5611                 if (!poll) {
5612                         pt->error = -ENOMEM;
5613                         return;
5614                 }
5615                 io_init_poll_iocb(poll, first->events, first->wait.func);
5616                 *poll_ptr = poll;
5617         }
5618
5619         pt->nr_entries++;
5620         poll->head = head;
5621         poll->wait.private = req;
5622
5623         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5624                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5625         else
5626                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5627 }
5628
5629 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5630                                struct poll_table_struct *p)
5631 {
5632         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5633
5634         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head,
5635                         (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5636 }
5637
5638 static int __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5639                                  struct io_poll_iocb *poll,
5640                                  struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask)
5641 {
5642         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5643         int v;
5644
5645         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5646         io_init_poll_iocb(poll, mask, io_poll_wake);
5647         poll->file = req->file;
5648         poll->wait.private = req;
5649
5650         ipt->pt._key = mask;
5651         ipt->req = req;
5652         ipt->error = 0;
5653         ipt->nr_entries = 0;
5654
5655         /*
5656          * Take the ownership to delay any tw execution up until we're done
5657          * with poll arming. see io_poll_get_ownership().
5658          */
5659         atomic_set(&req->poll_refs, 1);
5660         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5661
5662         if (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) {
5663                 io_poll_remove_entries(req);
5664                 /* no one else has access to the req, forget about the ref */
5665                 return mask;
5666         }
5667         if (!mask && unlikely(ipt->error || !ipt->nr_entries)) {
5668                 io_poll_remove_entries(req);
5669                 if (!ipt->error)
5670                         ipt->error = -EINVAL;
5671                 return 0;
5672         }
5673
5674         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5675         io_poll_req_insert(req);
5676         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5677
5678         if (mask) {
5679                 /* can't multishot if failed, just queue the event we've got */
5680                 if (unlikely(ipt->error || !ipt->nr_entries)) {
5681                         poll->events |= EPOLLONESHOT;
5682                         ipt->error = 0;
5683                 }
5684                 __io_poll_execute(req, mask);
5685                 return 0;
5686         }
5687
5688         /*
5689          * Release ownership. If someone tried to queue a tw while it was
5690          * locked, kick it off for them.
5691          */
5692         v = atomic_dec_return(&req->poll_refs);
5693         if (unlikely(v & IO_POLL_REF_MASK))
5694                 __io_poll_execute(req, 0);
5695         return 0;
5696 }
5697
5698 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5699                                struct poll_table_struct *p)
5700 {
5701         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5702         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5703
5704         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5705 }
5706
5707 enum {
5708         IO_APOLL_OK,
5709         IO_APOLL_ABORTED,
5710         IO_APOLL_READY
5711 };
5712
5713 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5714 {
5715         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5716         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5717         struct async_poll *apoll;
5718         struct io_poll_table ipt;
5719         __poll_t mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5720         int ret;
5721
5722         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5723                 return IO_APOLL_ABORTED;
5724         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5725                 return IO_APOLL_ABORTED;
5726         if (!def->pollin && !def->pollout)
5727                 return IO_APOLL_ABORTED;
5728
5729         if (def->pollin) {
5730                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5731
5732                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5733                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5734                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5735                         mask &= ~POLLIN;
5736         } else {
5737                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5738         }
5739
5740         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5741         if (unlikely(!apoll))
5742                 return IO_APOLL_ABORTED;
5743         apoll->double_poll = NULL;
5744         req->apoll = apoll;
5745         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5746         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5747
5748         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask);
5749         if (ret || ipt.error)
5750                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
5751
5752         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5753                                 mask, apoll->poll.events);
5754         return IO_APOLL_OK;
5755 }
5756
5757 /*
5758  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5759  */
5760 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5761                                bool cancel_all)
5762 {
5763         struct hlist_node *tmp;
5764         struct io_kiocb *req;
5765         bool found = false;
5766         int i;
5767
5768         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5769         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5770                 struct hlist_head *list;
5771
5772                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5773                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5774                         if (io_match_task_safe(req, tsk, cancel_all)) {
5775                                 hlist_del_init(&req->hash_node);
5776                                 io_poll_cancel_req(req);
5777                                 found = true;
5778                         }
5779                 }
5780         }
5781         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5782         return found;
5783 }
5784
5785 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5786                                      bool poll_only)
5787         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5788 {
5789         struct hlist_head *list;
5790         struct io_kiocb *req;
5791
5792         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5793         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5794                 if (sqe_addr != req->user_data)
5795                         continue;
5796                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5797                         continue;
5798                 return req;
5799         }
5800         return NULL;
5801 }
5802
5803 static bool io_poll_disarm(struct io_kiocb *req)
5804         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5805 {
5806         if (!io_poll_get_ownership(req))
5807                 return false;
5808         io_poll_remove_entries(req);
5809         hash_del(&req->hash_node);
5810         return true;
5811 }
5812
5813 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5814                           bool poll_only)
5815         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5816 {
5817         struct io_kiocb *req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5818
5819         if (!req)
5820                 return -ENOENT;
5821         io_poll_cancel_req(req);
5822         return 0;
5823 }
5824
5825 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5826                                      unsigned int flags)
5827 {
5828         u32 events;
5829
5830         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5831 #ifdef __BIG_ENDIAN
5832         events = swahw32(events);
5833 #endif
5834         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5835                 events |= EPOLLONESHOT;
5836         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5837 }
5838
5839 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5840                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5841 {
5842         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5843         u32 flags;
5844
5845         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5846                 return -EINVAL;
5847         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5848                 return -EINVAL;
5849         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5850         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5851                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5852                 return -EINVAL;
5853         /* meaningless without update */
5854         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5855                 return -EINVAL;
5856
5857         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5858         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5859         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5860
5861         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5862         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5863                 return -EINVAL;
5864         if (upd->update_events)
5865                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5866         else if (sqe->poll32_events)
5867                 return -EINVAL;
5868
5869         return 0;
5870 }
5871
5872 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5873 {
5874         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5875         u32 flags;
5876
5877         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5878                 return -EINVAL;
5879         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5880                 return -EINVAL;
5881         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5882         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5883                 return -EINVAL;
5884
5885         io_req_set_refcount(req);
5886         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5887         return 0;
5888 }
5889
5890 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5891 {
5892         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5893         struct io_poll_table ipt;
5894         int ret;
5895
5896         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5897
5898         ret = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events);
5899         if (!ret && ipt.error)
5900                 req_set_fail(req);
5901         ret = ret ?: ipt.error;
5902         if (ret)
5903                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5904         return 0;
5905 }
5906
5907 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5908 {
5909         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5910         struct io_kiocb *preq;
5911         int ret2, ret = 0;
5912
5913         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5914         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5915         if (!preq || !io_poll_disarm(preq)) {
5916                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5917                 ret = preq ? -EALREADY : -ENOENT;
5918                 goto out;
5919         }
5920         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5921
5922         if (req->poll_update.update_events || req->poll_update.update_user_data) {
5923                 /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5924                 if (req->poll_update.update_events) {
5925                         preq->poll.events &= ~0xffff;
5926                         preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5927                         preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5928                 }
5929                 if (req->poll_update.update_user_data)
5930                         preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5931
5932                 ret2 = io_poll_add(preq, issue_flags);
5933                 /* successfully updated, don't complete poll request */
5934                 if (!ret2)
5935                         goto out;
5936         }
5937         req_set_fail(preq);
5938         io_req_complete(preq, -ECANCELED);
5939 out:
5940         if (ret < 0)
5941                 req_set_fail(req);
5942         /* complete update request, we're done with it */
5943         io_req_complete(req, ret);
5944         return 0;
5945 }
5946
5947 static void io_req_task_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5948 {
5949         req_set_fail(req);
5950         io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
5951 }
5952
5953 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5954 {
5955         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5956                                                 struct io_timeout_data, timer);
5957         struct io_kiocb *req = data->req;
5958         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5959         unsigned long flags;
5960
5961         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
5962         list_del_init(&req->timeout.list);
5963         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5964                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5965         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
5966
5967         req->io_task_work.func = io_req_task_timeout;
5968         io_req_task_work_add(req);
5969         return HRTIMER_NORESTART;
5970 }
5971
5972 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5973                                            __u64 user_data)
5974         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5975 {
5976         struct io_timeout_data *io;
5977         struct io_kiocb *req;
5978         bool found = false;
5979
5980         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5981                 found = user_data == req->user_data;
5982                 if (found)
5983                         break;
5984         }
5985         if (!found)
5986                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5987
5988         io = req->async_data;
5989         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5990                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5991         list_del_init(&req->timeout.list);
5992         return req;
5993 }
5994
5995 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5996         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5997         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5998 {
5999         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6000
6001         if (IS_ERR(req))
6002                 return PTR_ERR(req);
6003
6004         req_set_fail(req);
6005         io_fill_cqe_req(req, -ECANCELED, 0);
6006         io_put_req_deferred(req);
6007         return 0;
6008 }
6009
6010 static clockid_t io_timeout_get_clock(struct io_timeout_data *data)
6011 {
6012         switch (data->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) {
6013         case IORING_TIMEOUT_BOOTTIME:
6014                 return CLOCK_BOOTTIME;
6015         case IORING_TIMEOUT_REALTIME:
6016                 return CLOCK_REALTIME;
6017         default:
6018                 /* can't happen, vetted at prep time */
6019                 WARN_ON_ONCE(1);
6020                 fallthrough;
6021         case 0:
6022                 return CLOCK_MONOTONIC;
6023         }
6024 }
6025
6026 static int io_linked_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6027                                     struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6028         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6029 {
6030         struct io_timeout_data *io;
6031         struct io_kiocb *req;
6032         bool found = false;
6033
6034         list_for_each_entry(req, &ctx->ltimeout_list, timeout.list) {
6035                 found = user_data == req->user_data;
6036                 if (found)
6037                         break;
6038         }
6039         if (!found)
6040                 return -ENOENT;
6041
6042         io = req->async_data;
6043         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6044                 return -EALREADY;
6045         hrtimer_init(&io->timer, io_timeout_get_clock(io), mode);
6046         io->timer.function = io_link_timeout_fn;
6047         hrtimer_start(&io->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6048         return 0;
6049 }
6050
6051 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6052                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6053         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6054 {
6055         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6056         struct io_timeout_data *data;
6057
6058         if (IS_ERR(req))
6059                 return PTR_ERR(req);
6060
6061         req->timeout.off = 0; /* noseq */
6062         data = req->async_data;
6063         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
6064         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), mode);
6065         data->timer.function = io_timeout_fn;
6066         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6067         return 0;
6068 }
6069
6070 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
6071                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
6072 {
6073         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6074
6075         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6076                 return -EINVAL;
6077         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6078                 return -EINVAL;
6079         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
6080                 return -EINVAL;
6081
6082         tr->ltimeout = false;
6083         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6084         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6085         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK) {
6086                 if (hweight32(tr->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6087                         return -EINVAL;
6088                 if (tr->flags & IORING_LINK_TIMEOUT_UPDATE)
6089                         tr->ltimeout = true;
6090                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK|IORING_TIMEOUT_ABS))
6091                         return -EINVAL;
6092                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
6093                         return -EFAULT;
6094         } else if (tr->flags) {
6095                 /* timeout removal doesn't support flags */
6096                 return -EINVAL;
6097         }
6098
6099         return 0;
6100 }
6101
6102 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
6103 {
6104         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
6105                                             : HRTIMER_MODE_REL;
6106 }
6107
6108 /*
6109  * Remove or update an existing timeout command
6110  */
6111 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6112 {
6113         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6114         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6115         int ret;
6116
6117         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
6118                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
6119                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6120                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
6121                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6122                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6123         } else {
6124                 enum hrtimer_mode mode = io_translate_timeout_mode(tr->flags);
6125
6126                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6127                 if (tr->ltimeout)
6128                         ret = io_linked_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6129                 else
6130                         ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6131                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6132         }
6133
6134         if (ret < 0)
6135                 req_set_fail(req);
6136         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6137         return 0;
6138 }
6139
6140 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6141                            bool is_timeout_link)
6142 {
6143         struct io_timeout_data *data;
6144         unsigned flags;
6145         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
6146
6147         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6148                 return -EINVAL;
6149         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
6150             sqe->splice_fd_in)
6151                 return -EINVAL;
6152         if (off && is_timeout_link)
6153                 return -EINVAL;
6154         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6155         if (flags & ~(IORING_TIMEOUT_ABS | IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK))
6156                 return -EINVAL;
6157         /* more than one clock specified is invalid, obviously */
6158         if (hweight32(flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6159                 return -EINVAL;
6160
6161         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6162         req->timeout.off = off;
6163         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
6164                 req->ctx->off_timeout_used = true;
6165
6166         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
6167                 return -ENOMEM;
6168
6169         data = req->async_data;
6170         data->req = req;
6171         data->flags = flags;
6172
6173         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
6174                 return -EFAULT;
6175
6176         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6177         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
6178         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), data->mode);
6179
6180         if (is_timeout_link) {
6181                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
6182
6183                 if (!link->head)
6184                         return -EINVAL;
6185                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6186                         return -EINVAL;
6187                 req->timeout.head = link->last;
6188                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
6189         }
6190         return 0;
6191 }
6192
6193 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6194 {
6195         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6196         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6197         struct list_head *entry;
6198         u32 tail, off = req->timeout.off;
6199
6200         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6201
6202         /*
6203          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
6204          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
6205          * a pure timeout request, sequence isn't used.
6206          */
6207         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
6208                 entry = ctx->timeout_list.prev;
6209                 goto add;
6210         }
6211
6212         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6213         req->timeout.target_seq = tail + off;
6214
6215         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
6216          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
6217          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
6218          */
6219         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
6220
6221         /*
6222          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
6223          * the one we need first.
6224          */
6225         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
6226                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
6227                                                   timeout.list);
6228
6229                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
6230                         continue;
6231                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
6232                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
6233                         break;
6234         }
6235 add:
6236         list_add(&req->timeout.list, entry);
6237         data->timer.function = io_timeout_fn;
6238         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
6239         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6240         return 0;
6241 }
6242
6243 struct io_cancel_data {
6244         struct io_ring_ctx *ctx;
6245         u64 user_data;
6246 };
6247
6248 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
6249 {
6250         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6251         struct io_cancel_data *cd = data;
6252
6253         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
6254 }
6255
6256 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
6257                                struct io_ring_ctx *ctx)
6258 {
6259         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
6260         enum io_wq_cancel cancel_ret;
6261         int ret = 0;
6262
6263         if (!tctx || !tctx->io_wq)
6264                 return -ENOENT;
6265
6266         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
6267         switch (cancel_ret) {
6268         case IO_WQ_CANCEL_OK:
6269                 ret = 0;
6270                 break;
6271         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
6272                 ret = -EALREADY;
6273                 break;
6274         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
6275                 ret = -ENOENT;
6276                 break;
6277         }
6278
6279         return ret;
6280 }
6281
6282 static int io_try_cancel_userdata(struct io_kiocb *req, u64 sqe_addr)
6283 {
6284         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6285         int ret;
6286
6287         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
6288
6289         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
6290         if (ret != -ENOENT)
6291                 return ret;
6292
6293         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6294         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6295         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
6296         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6297         if (ret != -ENOENT)
6298                 goto out;
6299         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
6300 out:
6301         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6302         return ret;
6303 }
6304
6305 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
6306                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6307 {
6308         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6309                 return -EINVAL;
6310         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6311                 return -EINVAL;
6312         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
6313             sqe->splice_fd_in)
6314                 return -EINVAL;
6315
6316         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6317         return 0;
6318 }
6319
6320 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6321 {
6322         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6323         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
6324         struct io_tctx_node *node;
6325         int ret;
6326
6327         ret = io_try_cancel_userdata(req, sqe_addr);
6328         if (ret != -ENOENT)
6329                 goto done;
6330
6331         /* slow path, try all io-wq's */
6332         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6333         ret = -ENOENT;
6334         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
6335                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
6336
6337                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
6338                 if (ret != -ENOENT)
6339                         break;
6340         }
6341         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6342 done:
6343         if (ret < 0)
6344                 req_set_fail(req);
6345         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6346         return 0;
6347 }
6348
6349 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
6350                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6351 {
6352         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6353                 return -EINVAL;
6354         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6355                 return -EINVAL;
6356
6357         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6358         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6359         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6360                 return -EINVAL;
6361         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6362         return 0;
6363 }
6364
6365 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6366 {
6367         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6368         struct io_uring_rsrc_update2 up;
6369         int ret;
6370
6371         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6372         up.data = req->rsrc_update.arg;
6373         up.nr = 0;
6374         up.tags = 0;
6375         up.resv = 0;
6376         up.resv2 = 0;
6377
6378         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6379         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
6380                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
6381         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6382
6383         if (ret < 0)
6384                 req_set_fail(req);
6385         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6386         return 0;
6387 }
6388
6389 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6390 {
6391         switch (req->opcode) {
6392         case IORING_OP_NOP:
6393                 return 0;
6394         case IORING_OP_READV:
6395         case IORING_OP_READ_FIXED:
6396         case IORING_OP_READ:
6397                 return io_read_prep(req, sqe);
6398         case IORING_OP_WRITEV:
6399         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6400         case IORING_OP_WRITE:
6401                 return io_write_prep(req, sqe);
6402         case IORING_OP_POLL_ADD:
6403                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6404         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6405                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
6406         case IORING_OP_FSYNC:
6407                 return io_fsync_prep(req, sqe);
6408         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6409                 return io_sfr_prep(req, sqe);
6410         case IORING_OP_SENDMSG:
6411         case IORING_OP_SEND:
6412                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6413         case IORING_OP_RECVMSG:
6414         case IORING_OP_RECV:
6415                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6416         case IORING_OP_CONNECT:
6417                 return io_connect_prep(req, sqe);
6418         case IORING_OP_TIMEOUT:
6419                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6420         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6421                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6422         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6423                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6424         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6425                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6426         case IORING_OP_ACCEPT:
6427                 return io_accept_prep(req, sqe);
6428         case IORING_OP_FALLOCATE:
6429                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6430         case IORING_OP_OPENAT:
6431                 return io_openat_prep(req, sqe);
6432         case IORING_OP_CLOSE:
6433                 return io_close_prep(req, sqe);
6434         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6435                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6436         case IORING_OP_STATX:
6437                 return io_statx_prep(req, sqe);
6438         case IORING_OP_FADVISE:
6439                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6440         case IORING_OP_MADVISE:
6441                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6442         case IORING_OP_OPENAT2:
6443                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6444         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6445                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6446         case IORING_OP_SPLICE:
6447                 return io_splice_prep(req, sqe);
6448         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6449                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6450         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6451                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6452         case IORING_OP_TEE:
6453                 return io_tee_prep(req, sqe);
6454         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6455                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6456         case IORING_OP_RENAMEAT:
6457                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6458         case IORING_OP_UNLINKAT:
6459                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6460         case IORING_OP_MKDIRAT:
6461                 return io_mkdirat_prep(req, sqe);
6462         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6463                 return io_symlinkat_prep(req, sqe);
6464         case IORING_OP_LINKAT:
6465                 return io_linkat_prep(req, sqe);
6466         }
6467
6468         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6469                         req->opcode);
6470         return -EINVAL;
6471 }
6472
6473 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
6474 {
6475         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
6476                 return 0;
6477         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
6478                 return -EFAULT;
6479         if (io_alloc_async_data(req))
6480                 return -EAGAIN;
6481
6482         switch (req->opcode) {
6483         case IORING_OP_READV:
6484                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6485         case IORING_OP_WRITEV:
6486                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6487         case IORING_OP_SENDMSG:
6488                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6489         case IORING_OP_RECVMSG:
6490                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6491         case IORING_OP_CONNECT:
6492                 return io_connect_prep_async(req);
6493         }
6494         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6495                     req->opcode);
6496         return -EFAULT;
6497 }
6498
6499 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6500 {
6501         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6502
6503         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6504         io_for_each_link(req, req)
6505                 seq--;
6506         return seq;
6507 }
6508
6509 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6510 {
6511         struct io_kiocb *pos;
6512         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6513         struct io_defer_entry *de;
6514         int ret;
6515         u32 seq;
6516
6517         if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
6518                 io_req_complete_fail_submit(req);
6519                 return true;
6520         }
6521
6522         /*
6523          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6524          * head request and the next request/link after the current link.
6525          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6526          * maintained for every request of our link.
6527          */
6528         if (ctx->drain_next) {
6529                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6530                 ctx->drain_next = false;
6531         }
6532         /* not interested in head, start from the first linked */
6533         io_for_each_link(pos, req->link) {
6534                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6535                         ctx->drain_next = true;
6536                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6537                         break;
6538                 }
6539         }
6540
6541         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6542         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6543         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6544                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6545                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6546                 ctx->drain_active = false;
6547                 return false;
6548         }
6549         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6550
6551         seq = io_get_sequence(req);
6552         /* Still a chance to pass the sequence check */
6553         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6554                 return false;
6555
6556         ret = io_req_prep_async(req);
6557         if (ret)
6558                 goto fail;
6559         io_prep_async_link(req);
6560         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6561         if (!de) {
6562                 ret = -ENOMEM;
6563 fail:
6564                 io_req_complete_failed(req, ret);
6565                 return true;
6566         }
6567
6568         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6569         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6570                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6571                 kfree(de);
6572                 io_queue_async_work(req, NULL);
6573                 return true;
6574         }
6575
6576         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6577         de->req = req;
6578         de->seq = seq;
6579         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6580         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6581         return true;
6582 }
6583
6584 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6585 {
6586         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6587                 switch (req->opcode) {
6588                 case IORING_OP_READV:
6589                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6590                 case IORING_OP_READ:
6591                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6592                         break;
6593                 case IORING_OP_RECVMSG:
6594                 case IORING_OP_RECV:
6595                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6596                         break;
6597                 }
6598         }
6599
6600         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6601                 switch (req->opcode) {
6602                 case IORING_OP_READV:
6603                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6604                 case IORING_OP_READ:
6605                 case IORING_OP_WRITEV:
6606                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6607                 case IORING_OP_WRITE: {
6608                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6609
6610                         kfree(io->free_iovec);
6611                         break;
6612                         }
6613                 case IORING_OP_RECVMSG:
6614                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6615                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6616
6617                         kfree(io->free_iov);
6618                         break;
6619                         }
6620                 case IORING_OP_OPENAT:
6621                 case IORING_OP_OPENAT2:
6622                         if (req->open.filename)
6623                                 putname(req->open.filename);
6624                         break;
6625                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6626                         putname(req->rename.oldpath);
6627                         putname(req->rename.newpath);
6628                         break;
6629                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6630                         putname(req->unlink.filename);
6631                         break;
6632                 case IORING_OP_MKDIRAT:
6633                         putname(req->mkdir.filename);
6634                         break;
6635                 case IORING_OP_SYMLINKAT:
6636                         putname(req->symlink.oldpath);
6637                         putname(req->symlink.newpath);
6638                         break;
6639                 case IORING_OP_LINKAT:
6640                         putname(req->hardlink.oldpath);
6641                         putname(req->hardlink.newpath);
6642                         break;
6643                 }
6644         }
6645         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6646                 kfree(req->apoll->double_poll);
6647                 kfree(req->apoll);
6648                 req->apoll = NULL;
6649         }
6650         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6651                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6652
6653                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6654         }
6655         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6656                 put_cred(req->creds);
6657
6658         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6659 }
6660
6661 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6662 {
6663         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6664         const struct cred *creds = NULL;
6665         int ret;
6666
6667         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6668                 creds = override_creds(req->creds);
6669
6670         switch (req->opcode) {
6671         case IORING_OP_NOP:
6672                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6673                 break;
6674         case IORING_OP_READV:
6675         case IORING_OP_READ_FIXED:
6676         case IORING_OP_READ:
6677                 ret = io_read(req, issue_flags);
6678                 break;
6679         case IORING_OP_WRITEV:
6680         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6681         case IORING_OP_WRITE:
6682                 ret = io_write(req, issue_flags);
6683                 break;
6684         case IORING_OP_FSYNC:
6685                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6686                 break;
6687         case IORING_OP_POLL_ADD:
6688                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6689                 break;
6690         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6691                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6692                 break;
6693         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6694                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6695                 break;
6696         case IORING_OP_SENDMSG:
6697                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6698                 break;
6699         case IORING_OP_SEND:
6700                 ret = io_send(req, issue_flags);
6701                 break;
6702         case IORING_OP_RECVMSG:
6703                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6704                 break;
6705         case IORING_OP_RECV:
6706                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6707                 break;
6708         case IORING_OP_TIMEOUT:
6709                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6710                 break;
6711         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6712                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6713                 break;
6714         case IORING_OP_ACCEPT:
6715                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6716                 break;
6717         case IORING_OP_CONNECT:
6718                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6719                 break;
6720         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6721                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6722                 break;
6723         case IORING_OP_FALLOCATE:
6724                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6725                 break;
6726         case IORING_OP_OPENAT:
6727                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6728                 break;
6729         case IORING_OP_CLOSE:
6730                 ret = io_close(req, issue_flags);
6731                 break;
6732         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6733                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6734                 break;
6735         case IORING_OP_STATX:
6736                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6737                 break;
6738         case IORING_OP_FADVISE:
6739                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6740                 break;
6741         case IORING_OP_MADVISE:
6742                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6743                 break;
6744         case IORING_OP_OPENAT2:
6745                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6746                 break;
6747         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6748                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6749                 break;
6750         case IORING_OP_SPLICE:
6751                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6752                 break;
6753         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6754                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6755                 break;
6756         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6757                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6758                 break;
6759         case IORING_OP_TEE:
6760                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6761                 break;
6762         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6763                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6764                 break;
6765         case IORING_OP_RENAMEAT:
6766                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6767                 break;
6768         case IORING_OP_UNLINKAT:
6769                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6770                 break;
6771         case IORING_OP_MKDIRAT:
6772                 ret = io_mkdirat(req, issue_flags);
6773                 break;
6774         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6775                 ret = io_symlinkat(req, issue_flags);
6776                 break;
6777         case IORING_OP_LINKAT:
6778                 ret = io_linkat(req, issue_flags);
6779                 break;
6780         default:
6781                 ret = -EINVAL;
6782                 break;
6783         }
6784
6785         if (creds)
6786                 revert_creds(creds);
6787         if (ret)
6788                 return ret;
6789         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6790         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6791                 io_iopoll_req_issued(req);
6792
6793         return 0;
6794 }
6795
6796 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
6797 {
6798         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6799
6800         req = io_put_req_find_next(req);
6801         return req ? &req->work : NULL;
6802 }
6803
6804 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6805 {
6806         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6807         struct io_kiocb *timeout;
6808         int ret = 0;
6809
6810         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
6811         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
6812                 __io_req_set_refcount(req, 2);
6813         else
6814                 req_ref_get(req);
6815
6816         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6817         if (timeout)
6818                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6819
6820         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
6821         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6822                 ret = -ECANCELED;
6823
6824         if (!ret) {
6825                 do {
6826                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6827                         /*
6828                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6829                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6830                          * wait for request slots on the block side.
6831                          */
6832                         if (ret != -EAGAIN || !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6833                                 break;
6834                         cond_resched();
6835                 } while (1);
6836         }
6837
6838         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6839         if (ret)
6840                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6841 }
6842
6843 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6844                                                        unsigned i)
6845 {
6846         return &table->files[i];
6847 }
6848
6849 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6850                                               int index)
6851 {
6852         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6853
6854         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6855 }
6856
6857 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6858 {
6859         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6860
6861         if (__io_file_supports_nowait(file, READ))
6862                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6863         if (__io_file_supports_nowait(file, WRITE))
6864                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6865         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6866                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6867         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6868 }
6869
6870 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_ring_ctx *ctx,
6871                                              struct io_kiocb *req, int fd)
6872 {
6873         struct file *file;
6874         unsigned long file_ptr;
6875
6876         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6877                 return NULL;
6878         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6879         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6880         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6881         file_ptr &= ~FFS_MASK;
6882         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6883         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_NOWAIT_READ_BIT);
6884         io_req_set_rsrc_node(req);
6885         return file;
6886 }
6887
6888 static struct file *io_file_get_normal(struct io_ring_ctx *ctx,
6889                                        struct io_kiocb *req, int fd)
6890 {
6891         struct file *file = fget(fd);
6892
6893         trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6894
6895         /* we don't allow fixed io_uring files */
6896         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6897                 io_req_track_inflight(req);
6898         return file;
6899 }
6900
6901 static inline struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
6902                                        struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6903 {
6904         if (fixed)
6905                 return io_file_get_fixed(ctx, req, fd);
6906         else
6907                 return io_file_get_normal(ctx, req, fd);
6908 }
6909
6910 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6911 {
6912         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
6913         int ret = -ENOENT;
6914
6915         if (prev) {
6916                 if (!(req->task->flags & PF_EXITING))
6917                         ret = io_try_cancel_userdata(req, prev->user_data);
6918                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
6919                 io_put_req(prev);
6920         } else {
6921                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6922         }
6923 }
6924
6925 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6926 {
6927         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6928                                                 struct io_timeout_data, timer);
6929         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6930         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6931         unsigned long flags;
6932
6933         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
6934         prev = req->timeout.head;
6935         req->timeout.head = NULL;
6936
6937         /*
6938          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6939          * race with the completion of the linked work.
6940          */
6941         if (prev) {
6942                 io_remove_next_linked(prev);
6943                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6944                         prev = NULL;
6945         }
6946         list_del(&req->timeout.list);
6947         req->timeout.prev = prev;
6948         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6949
6950         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
6951         io_req_task_work_add(req);
6952         return HRTIMER_NORESTART;
6953 }
6954
6955 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6956 {
6957         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6958
6959         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6960         /*
6961          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6962          * before we got a chance to setup the timer
6963          */
6964         if (req->timeout.head) {
6965                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6966
6967                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6968                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6969                                 data->mode);
6970                 list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->ltimeout_list);
6971         }
6972         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6973         /* drop submission reference */
6974         io_put_req(req);
6975 }
6976
6977 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6978         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6979 {
6980         struct io_kiocb *linked_timeout;
6981         int ret;
6982
6983 issue_sqe:
6984         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6985
6986         /*
6987          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6988          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6989          */
6990         if (likely(!ret)) {
6991                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6992                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6993                         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
6994
6995                         state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
6996                         if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
6997                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6998                         return;
6999                 }
7000
7001                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
7002                 if (linked_timeout)
7003                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7004         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
7005                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
7006
7007                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
7008                 case IO_APOLL_READY:
7009                         if (linked_timeout)
7010                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7011                         goto issue_sqe;
7012                 case IO_APOLL_ABORTED:
7013                         /*
7014                          * Queued up for async execution, worker will release
7015                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
7016                          */
7017                         io_queue_async_work(req, NULL);
7018                         break;
7019                 }
7020
7021                 if (linked_timeout)
7022                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7023         } else {
7024                 io_req_complete_failed(req, ret);
7025         }
7026 }
7027
7028 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7029         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7030 {
7031         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
7032                 return;
7033
7034         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL)))) {
7035                 __io_queue_sqe(req);
7036         } else if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
7037                 io_req_complete_fail_submit(req);
7038         } else {
7039                 int ret = io_req_prep_async(req);
7040
7041                 if (unlikely(ret))
7042                         io_req_complete_failed(req, ret);
7043                 else
7044                         io_queue_async_work(req, NULL);
7045         }
7046 }
7047
7048 /*
7049  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
7050  *
7051  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
7052  */
7053 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
7054                                         struct io_kiocb *req,
7055                                         unsigned int sqe_flags)
7056 {
7057         if (likely(!ctx->restricted))
7058                 return true;
7059
7060         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
7061                 return false;
7062
7063         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
7064             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
7065                 return false;
7066
7067         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
7068                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
7069                 return false;
7070
7071         return true;
7072 }
7073
7074 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7075                        const struct io_uring_sqe *sqe)
7076         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7077 {
7078         struct io_submit_state *state;
7079         unsigned int sqe_flags;
7080         int personality, ret = 0;
7081
7082         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
7083         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
7084         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
7085         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
7086         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
7087         req->file = NULL;
7088         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
7089         req->task = current;
7090
7091         /* enforce forwards compatibility on users */
7092         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
7093                 return -EINVAL;
7094         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
7095                 return -EINVAL;
7096         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
7097                 return -EACCES;
7098
7099         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
7100             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
7101                 return -EOPNOTSUPP;
7102         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
7103                 ctx->drain_active = true;
7104
7105         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
7106         if (personality) {
7107                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
7108                 if (!req->creds)
7109                         return -EINVAL;
7110                 get_cred(req->creds);
7111                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
7112         }
7113         state = &ctx->submit_state;
7114
7115         /*
7116          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
7117          * is potentially a read/write to block based storage.
7118          */
7119         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
7120             io_op_defs[req->opcode].plug) {
7121                 blk_start_plug(&state->plug);
7122                 state->plug_started = true;
7123         }
7124
7125         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
7126                 req->file = io_file_get(ctx, req, READ_ONCE(sqe->fd),
7127                                         (sqe_flags & IOSQE_FIXED_FILE));
7128                 if (unlikely(!req->file))
7129                         ret = -EBADF;
7130         }
7131
7132         state->ios_left--;
7133         return ret;
7134 }
7135
7136 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7137                          const struct io_uring_sqe *sqe)
7138         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7139 {
7140         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
7141         int ret;
7142
7143         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
7144         if (unlikely(ret)) {
7145 fail_req:
7146                 /* fail even hard links since we don't submit */
7147                 if (link->head) {
7148                         /*
7149                          * we can judge a link req is failed or cancelled by if
7150                          * REQ_F_FAIL is set, but the head is an exception since
7151                          * it may be set REQ_F_FAIL because of other req's failure
7152                          * so let's leverage req->result to distinguish if a head
7153                          * is set REQ_F_FAIL because of its failure or other req's
7154                          * failure so that we can set the correct ret code for it.
7155                          * init result here to avoid affecting the normal path.
7156                          */
7157                         if (!(link->head->flags & REQ_F_FAIL))
7158                                 req_fail_link_node(link->head, -ECANCELED);
7159                 } else if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7160                         /*
7161                          * the current req is a normal req, we should return
7162                          * error and thus break the submittion loop.
7163                          */
7164                         io_req_complete_failed(req, ret);
7165                         return ret;
7166                 }
7167                 req_fail_link_node(req, ret);
7168         } else {
7169                 ret = io_req_prep(req, sqe);
7170                 if (unlikely(ret))
7171                         goto fail_req;
7172         }
7173
7174         /* don't need @sqe from now on */
7175         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
7176                                   req->flags, true,
7177                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
7178
7179         /*
7180          * If we already have a head request, queue this one for async
7181          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
7182          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
7183          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
7184          * conditions are true (normal request), then just queue it.
7185          */
7186         if (link->head) {
7187                 struct io_kiocb *head = link->head;
7188
7189                 if (!(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
7190                         ret = io_req_prep_async(req);
7191                         if (unlikely(ret)) {
7192                                 req_fail_link_node(req, ret);
7193                                 if (!(head->flags & REQ_F_FAIL))
7194                                         req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
7195                         }
7196                 }
7197                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
7198                 link->last->link = req;
7199                 link->last = req;
7200
7201                 /* last request of a link, enqueue the link */
7202                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7203                         link->head = NULL;
7204                         io_queue_sqe(head);
7205                 }
7206         } else {
7207                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
7208                         link->head = req;
7209                         link->last = req;
7210                 } else {
7211                         io_queue_sqe(req);
7212                 }
7213         }
7214
7215         return 0;
7216 }
7217
7218 /*
7219  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
7220  */
7221 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
7222                                 struct io_ring_ctx *ctx)
7223 {
7224         if (state->link.head)
7225                 io_queue_sqe(state->link.head);
7226         if (state->compl_nr)
7227                 io_submit_flush_completions(ctx);
7228         if (state->plug_started)
7229                 blk_finish_plug(&state->plug);
7230 }
7231
7232 /*
7233  * Start submission side cache.
7234  */
7235 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
7236                                   unsigned int max_ios)
7237 {
7238         state->plug_started = false;
7239         state->ios_left = max_ios;
7240         /* set only head, no need to init link_last in advance */
7241         state->link.head = NULL;
7242 }
7243
7244 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
7245 {
7246         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7247
7248         /*
7249          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
7250          * since once we write the new head, the application could
7251          * write new data to them.
7252          */
7253         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
7254 }
7255
7256 /*
7257  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
7258  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
7259  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
7260  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
7261  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
7262  * prevent a re-load down the line.
7263  */
7264 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
7265 {
7266         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
7267         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
7268
7269         /*
7270          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
7271          *
7272          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
7273          *    head updates.
7274          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
7275          *    though the application is the one updating it.
7276          */
7277         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
7278         if (likely(head < ctx->sq_entries))
7279                 return &ctx->sq_sqes[head];
7280
7281         /* drop invalid entries */
7282         ctx->cq_extra--;
7283         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
7284                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
7285         return NULL;
7286 }
7287
7288 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
7289         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7290 {
7291         int submitted = 0;
7292
7293         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
7294         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
7295         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
7296                 return -EAGAIN;
7297         io_get_task_refs(nr);
7298
7299         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
7300         while (submitted < nr) {
7301                 const struct io_uring_sqe *sqe;
7302                 struct io_kiocb *req;
7303
7304                 req = io_alloc_req(ctx);
7305                 if (unlikely(!req)) {
7306                         if (!submitted)
7307                                 submitted = -EAGAIN;
7308                         break;
7309                 }
7310                 sqe = io_get_sqe(ctx);
7311                 if (unlikely(!sqe)) {
7312                         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->submit_state.free_list);
7313                         break;
7314                 }
7315                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
7316                 submitted++;
7317                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
7318                         break;
7319         }
7320
7321         if (unlikely(submitted != nr)) {
7322                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
7323                 int unused = nr - ref_used;
7324
7325                 current->io_uring->cached_refs += unused;
7326                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
7327         }
7328
7329         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
7330          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
7331         io_commit_sqring(ctx);
7332
7333         return submitted;
7334 }
7335
7336 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
7337 {
7338         return READ_ONCE(sqd->state);
7339 }
7340
7341 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7342 {
7343         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
7344         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7345         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7346                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7347         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7348 }
7349
7350 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7351 {
7352         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7353         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7354                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7355         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7356 }
7357
7358 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7359 {
7360         unsigned int to_submit;
7361         int ret = 0;
7362
7363         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7364         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7365         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
7366                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
7367
7368         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7369                 unsigned nr_events = 0;
7370                 const struct cred *creds = NULL;
7371
7372                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
7373                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
7374
7375                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7376                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
7377                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
7378
7379                 /*
7380                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
7381                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
7382                  */
7383                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
7384                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
7385                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7386                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7387
7388                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7389                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7390                 if (creds)
7391                         revert_creds(creds);
7392         }
7393
7394         return ret;
7395 }
7396
7397 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7398 {
7399         struct io_ring_ctx *ctx;
7400         unsigned sq_thread_idle = 0;
7401
7402         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7403                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
7404         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7405 }
7406
7407 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
7408 {
7409         bool did_sig = false;
7410         struct ksignal ksig;
7411
7412         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
7413             signal_pending(current)) {
7414                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7415                 if (signal_pending(current))
7416                         did_sig = get_signal(&ksig);
7417                 cond_resched();
7418                 mutex_lock(&sqd->lock);
7419         }
7420         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7421 }
7422
7423 static int io_sq_thread(void *data)
7424 {
7425         struct io_sq_data *sqd = data;
7426         struct io_ring_ctx *ctx;
7427         unsigned long timeout = 0;
7428         char buf[TASK_COMM_LEN];
7429         DEFINE_WAIT(wait);
7430
7431         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
7432         set_task_comm(current, buf);
7433
7434         if (sqd->sq_cpu != -1)
7435                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
7436         else
7437                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
7438         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
7439
7440         mutex_lock(&sqd->lock);
7441         while (1) {
7442                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
7443
7444                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
7445                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
7446                                 break;
7447                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7448                 }
7449
7450                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7451                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7452                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7453
7454                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7455                                 sqt_spin = true;
7456                 }
7457                 if (io_run_task_work())
7458                         sqt_spin = true;
7459
7460                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7461                         cond_resched();
7462                         if (sqt_spin)
7463                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7464                         continue;
7465                 }
7466
7467                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7468                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
7469                         bool needs_sched = true;
7470
7471                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7472                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7473
7474                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7475                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7476                                         needs_sched = false;
7477                                         break;
7478                                 }
7479                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
7480                                         needs_sched = false;
7481                                         break;
7482                                 }
7483                         }
7484
7485                         if (needs_sched) {
7486                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7487                                 schedule();
7488                                 mutex_lock(&sqd->lock);
7489                         }
7490                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7491                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7492                 }
7493
7494                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7495                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7496         }
7497
7498         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
7499         sqd->thread = NULL;
7500         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7501                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7502         io_run_task_work();
7503         mutex_unlock(&sqd->lock);
7504
7505         complete(&sqd->exited);
7506         do_exit(0);
7507 }
7508
7509 struct io_wait_queue {
7510         struct wait_queue_entry wq;
7511         struct io_ring_ctx *ctx;
7512         unsigned cq_tail;
7513         unsigned nr_timeouts;
7514 };
7515
7516 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7517 {
7518         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7519         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
7520
7521         /*
7522          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7523          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7524          * regardless of event count.
7525          */
7526         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7527 }
7528
7529 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7530                             int wake_flags, void *key)
7531 {
7532         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7533                                                         wq);
7534
7535         /*
7536          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7537          * the task, and the next invocation will do it.
7538          */
7539         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7540                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7541         return -1;
7542 }
7543
7544 static int io_run_task_work_sig(void)
7545 {
7546         if (io_run_task_work())
7547                 return 1;
7548         if (!signal_pending(current))
7549                 return 0;
7550         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7551                 return -ERESTARTSYS;
7552         return -EINTR;
7553 }
7554
7555 /* when returns >0, the caller should retry */
7556 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7557                                           struct io_wait_queue *iowq,
7558                                           ktime_t timeout)
7559 {
7560         int ret;
7561
7562         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7563         ret = io_run_task_work_sig();
7564         if (ret || io_should_wake(iowq))
7565                 return ret;
7566         /* let the caller flush overflows, retry */
7567         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7568                 return 1;
7569
7570         if (!schedule_hrtimeout(&timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
7571                 return -ETIME;
7572         return 1;
7573 }
7574
7575 /*
7576  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7577  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7578  */
7579 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7580                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7581                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7582 {
7583         struct io_wait_queue iowq;
7584         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7585         ktime_t timeout = KTIME_MAX;
7586         int ret;
7587
7588         do {
7589                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
7590                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7591                         return 0;
7592                 if (!io_run_task_work())
7593                         break;
7594         } while (1);
7595
7596         if (uts) {
7597                 struct timespec64 ts;
7598
7599                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7600                         return -EFAULT;
7601                 timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
7602         }
7603
7604         if (sig) {
7605 #ifdef CONFIG_COMPAT
7606                 if (in_compat_syscall())
7607                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7608                                                       sigsz);
7609                 else
7610 #endif
7611                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7612
7613                 if (ret)
7614                         return ret;
7615         }
7616
7617         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
7618         iowq.wq.private = current;
7619         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
7620         iowq.ctx = ctx;
7621         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7622         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
7623
7624         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7625         do {
7626                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7627                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
7628                         ret = -EBUSY;
7629                         break;
7630                 }
7631                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7632                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7633                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, timeout);
7634                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7635                 cond_resched();
7636         } while (ret > 0);
7637
7638         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7639
7640         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7641 }
7642
7643 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7644 {
7645         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7646
7647         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7648                 kfree(table[i]);
7649         kfree(table);
7650 }
7651
7652 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7653 {
7654         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7655         size_t init_size = size;
7656         void **table;
7657
7658         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7659         if (!table)
7660                 return NULL;
7661
7662         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7663                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7664
7665                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7666                 if (!table[i]) {
7667                         io_free_page_table(table, init_size);
7668                         return NULL;
7669                 }
7670                 size -= this_size;
7671         }
7672         return table;
7673 }
7674
7675 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7676 {
7677         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7678         kfree(ref_node);
7679 }
7680
7681 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7682 {
7683         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7684         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7685         unsigned long flags;
7686         bool first_add = false;
7687         unsigned long delay = HZ;
7688
7689         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7690         node->done = true;
7691
7692         /* if we are mid-quiesce then do not delay */
7693         if (node->rsrc_data->quiesce)
7694                 delay = 0;
7695
7696         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7697                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7698                                             struct io_rsrc_node, node);
7699                 /* recycle ref nodes in order */
7700                 if (!node->done)
7701                         break;
7702                 list_del(&node->node);
7703                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7704         }
7705         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7706
7707         if (first_add)
7708                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7709 }
7710
7711 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7712 {
7713         struct io_rsrc_node *ref_node;
7714
7715         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7716         if (!ref_node)
7717                 return NULL;
7718
7719         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7720                             0, GFP_KERNEL)) {
7721                 kfree(ref_node);
7722                 return NULL;
7723         }
7724         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7725         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7726         ref_node->done = false;
7727         return ref_node;
7728 }
7729
7730 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7731                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7732 {
7733         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7734         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7735
7736         if (data_to_kill) {
7737                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7738
7739                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7740                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7741                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7742                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7743
7744                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7745                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7746                 ctx->rsrc_node = NULL;
7747         }
7748
7749         if (!ctx->rsrc_node) {
7750                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7751                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7752         }
7753 }
7754
7755 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7756 {
7757         if (ctx->rsrc_backup_node)
7758                 return 0;
7759         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7760         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7761 }
7762
7763 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7764 {
7765         int ret;
7766
7767         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7768         if (data->quiesce)
7769                 return -ENXIO;
7770
7771         data->quiesce = true;
7772         do {
7773                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7774                 if (ret)
7775                         break;
7776                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7777
7778                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7779                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7780                         break;
7781                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7782                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7783                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7784                 if (!ret) {
7785                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7786                         if (atomic_read(&data->refs) > 0) {
7787                                 /*
7788                                  * it has been revived by another thread while
7789                                  * we were unlocked
7790                                  */
7791                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7792                         } else {
7793                                 break;
7794                         }
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 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         unsigned nr = ctx->nr_user_files;
7910         int ret;
7911
7912         if (!ctx->file_data)
7913                 return -ENXIO;
7914
7915         /*
7916          * Quiesce may unlock ->uring_lock, and while it's not held
7917          * prevent new requests using the table.
7918          */
7919         ctx->nr_user_files = 0;
7920         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7921         ctx->nr_user_files = nr;
7922         if (!ret)
7923                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7924         return ret;
7925 }
7926
7927 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7928         __releases(&sqd->lock)
7929 {
7930         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7931
7932         /*
7933          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7934          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7935          */
7936         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7937         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7938                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7939         mutex_unlock(&sqd->lock);
7940 }
7941
7942 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7943         __acquires(&sqd->lock)
7944 {
7945         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7946
7947         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7948         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7949         mutex_lock(&sqd->lock);
7950         if (sqd->thread)
7951                 wake_up_process(sqd->thread);
7952 }
7953
7954 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7955 {
7956         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7957         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7958
7959         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7960         mutex_lock(&sqd->lock);
7961         if (sqd->thread)
7962                 wake_up_process(sqd->thread);
7963         mutex_unlock(&sqd->lock);
7964         wait_for_completion(&sqd->exited);
7965 }
7966
7967 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7968 {
7969         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7970                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7971
7972                 io_sq_thread_stop(sqd);
7973                 kfree(sqd);
7974         }
7975 }
7976
7977 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7978 {
7979         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7980
7981         if (sqd) {
7982                 io_sq_thread_park(sqd);
7983                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7984                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7985                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7986
7987                 io_put_sq_data(sqd);
7988                 ctx->sq_data = NULL;
7989         }
7990 }
7991
7992 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7993 {
7994         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7995         struct io_sq_data *sqd;
7996         struct fd f;
7997
7998         f = fdget(p->wq_fd);
7999         if (!f.file)
8000                 return ERR_PTR(-ENXIO);
8001         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8002                 fdput(f);
8003                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8004         }
8005
8006         ctx_attach = f.file->private_data;
8007         sqd = ctx_attach->sq_data;
8008         if (!sqd) {
8009                 fdput(f);
8010                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8011         }
8012         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
8013                 fdput(f);
8014                 return ERR_PTR(-EPERM);
8015         }
8016
8017         refcount_inc(&sqd->refs);
8018         fdput(f);
8019         return sqd;
8020 }
8021
8022 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
8023                                          bool *attached)
8024 {
8025         struct io_sq_data *sqd;
8026
8027         *attached = false;
8028         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8029                 sqd = io_attach_sq_data(p);
8030                 if (!IS_ERR(sqd)) {
8031                         *attached = true;
8032                         return sqd;
8033                 }
8034                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
8035                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
8036                         return sqd;
8037         }
8038
8039         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
8040         if (!sqd)
8041                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8042
8043         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
8044         refcount_set(&sqd->refs, 1);
8045         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
8046         mutex_init(&sqd->lock);
8047         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
8048         init_completion(&sqd->exited);
8049         return sqd;
8050 }
8051
8052 #if defined(CONFIG_UNIX)
8053 /*
8054  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
8055  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
8056  * loops in the file referencing.
8057  */
8058 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
8059 {
8060         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
8061         struct scm_fp_list *fpl;
8062         struct sk_buff *skb;
8063         int i, nr_files;
8064
8065         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
8066         if (!fpl)
8067                 return -ENOMEM;
8068
8069         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
8070         if (!skb) {
8071                 kfree(fpl);
8072                 return -ENOMEM;
8073         }
8074
8075         skb->sk = sk;
8076         skb->scm_io_uring = 1;
8077
8078         nr_files = 0;
8079         fpl->user = get_uid(current_user());
8080         for (i = 0; i < nr; i++) {
8081                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
8082
8083                 if (!file)
8084                         continue;
8085                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
8086                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
8087                 nr_files++;
8088         }
8089
8090         if (nr_files) {
8091                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
8092                 fpl->count = nr_files;
8093                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
8094                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
8095                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
8096                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
8097
8098                 for (i = 0; i < nr; i++) {
8099                         struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
8100
8101                         if (file)
8102                                 fput(file);
8103                 }
8104         } else {
8105                 kfree_skb(skb);
8106                 free_uid(fpl->user);
8107                 kfree(fpl);
8108         }
8109
8110         return 0;
8111 }
8112
8113 /*
8114  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
8115  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
8116  * garbage collection to take care of this problem for us.
8117  */
8118 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8119 {
8120         unsigned left, total;
8121         int ret = 0;
8122
8123         total = 0;
8124         left = ctx->nr_user_files;
8125         while (left) {
8126                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
8127
8128                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
8129                 if (ret)
8130                         break;
8131                 left -= this_files;
8132                 total += this_files;
8133         }
8134
8135         if (!ret)
8136                 return 0;
8137
8138         while (total < ctx->nr_user_files) {
8139                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
8140
8141                 if (file)
8142                         fput(file);
8143                 total++;
8144         }
8145
8146         return ret;
8147 }
8148 #else
8149 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8150 {
8151         return 0;
8152 }
8153 #endif
8154
8155 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8156 {
8157         struct file *file = prsrc->file;
8158 #if defined(CONFIG_UNIX)
8159         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8160         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
8161         struct sk_buff *skb;
8162         int i;
8163
8164         __skb_queue_head_init(&list);
8165
8166         /*
8167          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
8168          * remove this entry and rearrange the file array.
8169          */
8170         skb = skb_dequeue(head);
8171         while (skb) {
8172                 struct scm_fp_list *fp;
8173
8174                 fp = UNIXCB(skb).fp;
8175                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
8176                         int left;
8177
8178                         if (fp->fp[i] != file)
8179                                 continue;
8180
8181                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
8182                         left = fp->count - 1 - i;
8183                         if (left) {
8184                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
8185                                                 left * sizeof(struct file *));
8186                         }
8187                         fp->count--;
8188                         if (!fp->count) {
8189                                 kfree_skb(skb);
8190                                 skb = NULL;
8191                         } else {
8192                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8193                         }
8194                         fput(file);
8195                         file = NULL;
8196                         break;
8197                 }
8198
8199                 if (!file)
8200                         break;
8201
8202                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8203
8204                 skb = skb_dequeue(head);
8205         }
8206
8207         if (skb_peek(&list)) {
8208                 spin_lock_irq(&head->lock);
8209                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
8210                         __skb_queue_tail(head, skb);
8211                 spin_unlock_irq(&head->lock);
8212         }
8213 #else
8214         fput(file);
8215 #endif
8216 }
8217
8218 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
8219 {
8220         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
8221         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
8222         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
8223
8224         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
8225                 list_del(&prsrc->list);
8226
8227                 if (prsrc->tag) {
8228                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
8229
8230                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
8231                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8232                         io_fill_cqe_aux(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
8233                         io_commit_cqring(ctx);
8234                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8235                         io_cqring_ev_posted(ctx);
8236                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
8237                 }
8238
8239                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
8240                 kfree(prsrc);
8241         }
8242
8243         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
8244         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
8245                 complete(&rsrc_data->done);
8246 }
8247
8248 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
8249 {
8250         struct io_ring_ctx *ctx;
8251         struct llist_node *node;
8252
8253         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
8254         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
8255
8256         while (node) {
8257                 struct io_rsrc_node *ref_node;
8258                 struct llist_node *next = node->next;
8259
8260                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
8261                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
8262                 node = next;
8263         }
8264 }
8265
8266 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8267                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
8268 {
8269         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
8270         struct file *file;
8271         int fd, ret;
8272         unsigned i;
8273
8274         if (ctx->file_data)
8275                 return -EBUSY;
8276         if (!nr_args)
8277                 return -EINVAL;
8278         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
8279                 return -EMFILE;
8280         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
8281                 return -EMFILE;
8282         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8283         if (ret)
8284                 return ret;
8285         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
8286                                  &ctx->file_data);
8287         if (ret)
8288                 return ret;
8289
8290         ret = -ENOMEM;
8291         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
8292                 goto out_free;
8293
8294         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
8295                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
8296                         ret = -EFAULT;
8297                         goto out_fput;
8298                 }
8299                 /* allow sparse sets */
8300                 if (fd == -1) {
8301                         ret = -EINVAL;
8302                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
8303                                 goto out_fput;
8304                         continue;
8305                 }
8306
8307                 file = fget(fd);
8308                 ret = -EBADF;
8309                 if (unlikely(!file))
8310                         goto out_fput;
8311
8312                 /*
8313                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
8314                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
8315                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
8316                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
8317                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
8318                  */
8319                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8320                         fput(file);
8321                         goto out_fput;
8322                 }
8323                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
8324         }
8325
8326         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
8327         if (ret) {
8328                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8329                 return ret;
8330         }
8331
8332         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8333         return ret;
8334 out_fput:
8335         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8336                 file = io_file_from_index(ctx, i);
8337                 if (file)
8338                         fput(file);
8339         }
8340         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
8341         ctx->nr_user_files = 0;
8342 out_free:
8343         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
8344         ctx->file_data = NULL;
8345         return ret;
8346 }
8347
8348 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
8349                                 int index)
8350 {
8351 #if defined(CONFIG_UNIX)
8352         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8353         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
8354         struct sk_buff *skb;
8355
8356         /*
8357          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
8358          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
8359          * and filling it in.
8360          */
8361         spin_lock_irq(&head->lock);
8362         skb = skb_peek(head);
8363         if (skb) {
8364                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
8365
8366                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
8367                         __skb_unlink(skb, head);
8368                         spin_unlock_irq(&head->lock);
8369                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
8370                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
8371                         fpl->count++;
8372                         spin_lock_irq(&head->lock);
8373                         __skb_queue_head(head, skb);
8374                 } else {
8375                         skb = NULL;
8376                 }
8377         }
8378         spin_unlock_irq(&head->lock);
8379
8380         if (skb) {
8381                 fput(file);
8382                 return 0;
8383         }
8384
8385         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
8386 #else
8387         return 0;
8388 #endif
8389 }
8390
8391 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
8392                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
8393 {
8394         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, idx);
8395         struct io_rsrc_put *prsrc;
8396
8397         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
8398         if (!prsrc)
8399                 return -ENOMEM;
8400
8401         prsrc->tag = *tag_slot;
8402         *tag_slot = 0;
8403         prsrc->rsrc = rsrc;
8404         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
8405         return 0;
8406 }
8407
8408 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
8409                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
8410 {
8411         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8412         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
8413         bool needs_switch = false;
8414         struct io_fixed_file *file_slot;
8415         int ret = -EBADF;
8416
8417         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
8418         if (file->f_op == &io_uring_fops)
8419                 goto err;
8420         ret = -ENXIO;
8421         if (!ctx->file_data)
8422                 goto err;
8423         ret = -EINVAL;
8424         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
8425                 goto err;
8426
8427         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
8428         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
8429
8430         if (file_slot->file_ptr) {
8431                 struct file *old_file;
8432
8433                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8434                 if (ret)
8435                         goto err;
8436
8437                 old_file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8438                 ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, slot_index,
8439                                             ctx->rsrc_node, old_file);
8440                 if (ret)
8441                         goto err;
8442                 file_slot->file_ptr = 0;
8443                 needs_switch = true;
8444         }
8445
8446         *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
8447         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8448         ret = io_sqe_file_register(ctx, file, slot_index);
8449         if (ret) {
8450                 file_slot->file_ptr = 0;
8451                 goto err;
8452         }
8453
8454         ret = 0;
8455 err:
8456         if (needs_switch)
8457                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8458         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
8459         if (ret)
8460                 fput(file);
8461         return ret;
8462 }
8463
8464 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
8465 {
8466         unsigned int offset = req->close.file_slot - 1;
8467         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8468         struct io_fixed_file *file_slot;
8469         struct file *file;
8470         int ret;
8471
8472         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
8473         ret = -ENXIO;
8474         if (unlikely(!ctx->file_data))
8475                 goto out;
8476         ret = -EINVAL;
8477         if (offset >= ctx->nr_user_files)
8478                 goto out;
8479         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8480         if (ret)
8481                 goto out;
8482
8483         offset = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_files);
8484         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, offset);
8485         ret = -EBADF;
8486         if (!file_slot->file_ptr)
8487                 goto out;
8488
8489         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8490         ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, offset, ctx->rsrc_node, file);
8491         if (ret)
8492                 goto out;
8493
8494         file_slot->file_ptr = 0;
8495         io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8496         ret = 0;
8497 out:
8498         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
8499         return ret;
8500 }
8501
8502 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8503                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8504                                  unsigned nr_args)
8505 {
8506         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8507         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
8508         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
8509         struct io_fixed_file *file_slot;
8510         struct file *file;
8511         int fd, i, err = 0;
8512         unsigned int done;
8513         bool needs_switch = false;
8514
8515         if (!ctx->file_data)
8516                 return -ENXIO;
8517         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
8518                 return -EINVAL;
8519
8520         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8521                 u64 tag = 0;
8522
8523                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
8524                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
8525                         err = -EFAULT;
8526                         break;
8527                 }
8528                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
8529                         err = -EINVAL;
8530                         break;
8531                 }
8532                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
8533                         continue;
8534
8535                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
8536                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8537
8538                 if (file_slot->file_ptr) {
8539                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8540                         err = io_queue_rsrc_removal(data, i, ctx->rsrc_node, file);
8541                         if (err)
8542                                 break;
8543                         file_slot->file_ptr = 0;
8544                         needs_switch = true;
8545                 }
8546                 if (fd != -1) {
8547                         file = fget(fd);
8548                         if (!file) {
8549                                 err = -EBADF;
8550                                 break;
8551                         }
8552                         /*
8553                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8554                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8555                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8556                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8557                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8558                          * support regular read/write anyway.
8559                          */
8560                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8561                                 fput(file);
8562                                 err = -EBADF;
8563                                 break;
8564                         }
8565                         *io_get_tag_slot(data, i) = tag;
8566                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8567                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8568                         if (err) {
8569                                 file_slot->file_ptr = 0;
8570                                 fput(file);
8571                                 break;
8572                         }
8573                 }
8574         }
8575
8576         if (needs_switch)
8577                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
8578         return done ? done : err;
8579 }
8580
8581 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8582                                         struct task_struct *task)
8583 {
8584         struct io_wq_hash *hash;
8585         struct io_wq_data data;
8586         unsigned int concurrency;
8587
8588         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8589         hash = ctx->hash_map;
8590         if (!hash) {
8591                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
8592                 if (!hash) {
8593                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8594                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8595                 }
8596                 refcount_set(&hash->refs, 1);
8597                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
8598                 ctx->hash_map = hash;
8599         }
8600         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8601
8602         data.hash = hash;
8603         data.task = task;
8604         data.free_work = io_wq_free_work;
8605         data.do_work = io_wq_submit_work;
8606
8607         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8608         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8609
8610         return io_wq_create(concurrency, &data);
8611 }
8612
8613 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
8614                                        struct io_ring_ctx *ctx)
8615 {
8616         struct io_uring_task *tctx;
8617         int ret;
8618
8619         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8620         if (unlikely(!tctx))
8621                 return -ENOMEM;
8622
8623         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8624         if (unlikely(ret)) {
8625                 kfree(tctx);
8626                 return ret;
8627         }
8628
8629         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
8630         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
8631                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
8632                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8633                 kfree(tctx);
8634                 return ret;
8635         }
8636
8637         xa_init(&tctx->xa);
8638         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8639         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8640         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
8641         task->io_uring = tctx;
8642         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8643         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8644         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8645         return 0;
8646 }
8647
8648 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8649 {
8650         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8651
8652         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8653         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8654         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8655
8656         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8657         kfree(tctx);
8658         tsk->io_uring = NULL;
8659 }
8660
8661 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8662                                 struct io_uring_params *p)
8663 {
8664         int ret;
8665
8666         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8667         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8668                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8669                 struct fd f;
8670
8671                 f = fdget(p->wq_fd);
8672                 if (!f.file)
8673                         return -ENXIO;
8674                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8675                         fdput(f);
8676                         return -EINVAL;
8677                 }
8678                 fdput(f);
8679         }
8680         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8681                 struct task_struct *tsk;
8682                 struct io_sq_data *sqd;
8683                 bool attached;
8684
8685                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8686                 if (IS_ERR(sqd)) {
8687                         ret = PTR_ERR(sqd);
8688                         goto err;
8689                 }
8690
8691                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8692                 ctx->sq_data = sqd;
8693                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8694                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8695                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8696
8697                 io_sq_thread_park(sqd);
8698                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8699                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8700                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8701                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8702                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8703
8704                 if (ret < 0)
8705                         goto err;
8706                 if (attached)
8707                         return 0;
8708
8709                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8710                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8711
8712                         ret = -EINVAL;
8713                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8714                                 goto err_sqpoll;
8715                         sqd->sq_cpu = cpu;
8716                 } else {
8717                         sqd->sq_cpu = -1;
8718                 }
8719
8720                 sqd->task_pid = current->pid;
8721                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8722                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8723                 if (IS_ERR(tsk)) {
8724                         ret = PTR_ERR(tsk);
8725                         goto err_sqpoll;
8726                 }
8727
8728                 sqd->thread = tsk;
8729                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8730                 wake_up_new_task(tsk);
8731                 if (ret)
8732                         goto err;
8733         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8734                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8735                 ret = -EINVAL;
8736                 goto err;
8737         }
8738
8739         return 0;
8740 err_sqpoll:
8741         complete(&ctx->sq_data->exited);
8742 err:
8743         io_sq_thread_finish(ctx);
8744         return ret;
8745 }
8746
8747 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8748                                       unsigned long nr_pages)
8749 {
8750         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8751 }
8752
8753 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8754                                    unsigned long nr_pages)
8755 {
8756         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8757
8758         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8759         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8760
8761         do {
8762                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8763                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8764                 if (new_pages > page_limit)
8765                         return -ENOMEM;
8766         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8767                                         new_pages) != cur_pages);
8768
8769         return 0;
8770 }
8771
8772 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8773 {
8774         if (ctx->user)
8775                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8776
8777         if (ctx->mm_account)
8778                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8779 }
8780
8781 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8782 {
8783         int ret;
8784
8785         if (ctx->user) {
8786                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8787                 if (ret)
8788                         return ret;
8789         }
8790
8791         if (ctx->mm_account)
8792                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8793
8794         return 0;
8795 }
8796
8797 static void io_mem_free(void *ptr)
8798 {
8799         struct page *page;
8800
8801         if (!ptr)
8802                 return;
8803
8804         page = virt_to_head_page(ptr);
8805         if (put_page_testzero(page))
8806                 free_compound_page(page);
8807 }
8808
8809 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8810 {
8811         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
8812
8813         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
8814 }
8815
8816 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8817                                 size_t *sq_offset)
8818 {
8819         struct io_rings *rings;
8820         size_t off, sq_array_size;
8821
8822         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8823         if (off == SIZE_MAX)
8824                 return SIZE_MAX;
8825
8826 #ifdef CONFIG_SMP
8827         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8828         if (off == 0)
8829                 return SIZE_MAX;
8830 #endif
8831
8832         if (sq_offset)
8833                 *sq_offset = off;
8834
8835         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8836         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8837                 return SIZE_MAX;
8838
8839         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8840                 return SIZE_MAX;
8841
8842         return off;
8843 }
8844
8845 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8846 {
8847         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8848         unsigned int i;
8849
8850         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8851                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8852                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8853                 if (imu->acct_pages)
8854                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8855                 kvfree(imu);
8856         }
8857         *slot = NULL;
8858 }
8859
8860 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8861 {
8862         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8863         prsrc->buf = NULL;
8864 }
8865
8866 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8867 {
8868         unsigned int i;
8869
8870         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8871                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8872         kfree(ctx->user_bufs);
8873         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8874         ctx->user_bufs = NULL;
8875         ctx->buf_data = NULL;
8876         ctx->nr_user_bufs = 0;
8877 }
8878
8879 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8880 {
8881         unsigned nr = ctx->nr_user_bufs;
8882         int ret;
8883
8884         if (!ctx->buf_data)
8885                 return -ENXIO;
8886
8887         /*
8888          * Quiesce may unlock ->uring_lock, and while it's not held
8889          * prevent new requests using the table.
8890          */
8891         ctx->nr_user_bufs = 0;
8892         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8893         ctx->nr_user_bufs = nr;
8894         if (!ret)
8895                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8896         return ret;
8897 }
8898
8899 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8900                        void __user *arg, unsigned index)
8901 {
8902         struct iovec __user *src;
8903
8904 #ifdef CONFIG_COMPAT
8905         if (ctx->compat) {
8906                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8907                 struct compat_iovec ciov;
8908
8909                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8910                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8911                         return -EFAULT;
8912
8913                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8914                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8915                 return 0;
8916         }
8917 #endif
8918         src = (struct iovec __user *) arg;
8919         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8920                 return -EFAULT;
8921         return 0;
8922 }
8923
8924 /*
8925  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8926  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8927  * match that one.
8928  *
8929  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8930  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8931  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8932  */
8933 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8934                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8935 {
8936         int i, j;
8937
8938         /* check current page array */
8939         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8940                 if (!PageCompound(pages[i]))
8941                         continue;
8942                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8943                         return true;
8944         }
8945
8946         /* check previously registered pages */
8947         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8948                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8949
8950                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8951                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8952                                 continue;
8953                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8954                                 return true;
8955                 }
8956         }
8957
8958         return false;
8959 }
8960
8961 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8962                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8963                                  struct page **last_hpage)
8964 {
8965         int i, ret;
8966
8967         imu->acct_pages = 0;
8968         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8969                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8970                         imu->acct_pages++;
8971                 } else {
8972                         struct page *hpage;
8973
8974                         hpage = compound_head(pages[i]);
8975                         if (hpage == *last_hpage)
8976                                 continue;
8977                         *last_hpage = hpage;
8978                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8979                                 continue;
8980                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8981                 }
8982         }
8983
8984         if (!imu->acct_pages)
8985                 return 0;
8986
8987         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8988         if (ret)
8989                 imu->acct_pages = 0;
8990         return ret;
8991 }
8992
8993 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8994                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8995                                   struct page **last_hpage)
8996 {
8997         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8998         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8999         struct page **pages = NULL;
9000         unsigned long off, start, end, ubuf;
9001         size_t size;
9002         int ret, pret, nr_pages, i;
9003
9004         if (!iov->iov_base) {
9005                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
9006                 return 0;
9007         }
9008
9009         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
9010         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
9011         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
9012         nr_pages = end - start;
9013
9014         *pimu = NULL;
9015         ret = -ENOMEM;
9016
9017         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
9018         if (!pages)
9019                 goto done;
9020
9021         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
9022                               GFP_KERNEL);
9023         if (!vmas)
9024                 goto done;
9025
9026         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
9027         if (!imu)
9028                 goto done;
9029
9030         ret = 0;
9031         mmap_read_lock(current->mm);
9032         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
9033                               pages, vmas);
9034         if (pret == nr_pages) {
9035                 /* don't support file backed memory */
9036                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9037                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
9038
9039                         if (vma_is_shmem(vma))
9040                                 continue;
9041                         if (vma->vm_file &&
9042                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
9043                                 ret = -EOPNOTSUPP;
9044                                 break;
9045                         }
9046                 }
9047         } else {
9048                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
9049         }
9050         mmap_read_unlock(current->mm);
9051         if (ret) {
9052                 /*
9053                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
9054                  * release any pages we did get
9055                  */
9056                 if (pret > 0)
9057                         unpin_user_pages(pages, pret);
9058                 goto done;
9059         }
9060
9061         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
9062         if (ret) {
9063                 unpin_user_pages(pages, pret);
9064                 goto done;
9065         }
9066
9067         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
9068         size = iov->iov_len;
9069         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9070                 size_t vec_len;
9071
9072                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
9073                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
9074                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
9075                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
9076                 off = 0;
9077                 size -= vec_len;
9078         }
9079         /* store original address for later verification */
9080         imu->ubuf = ubuf;
9081         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
9082         imu->nr_bvecs = nr_pages;
9083         *pimu = imu;
9084         ret = 0;
9085 done:
9086         if (ret)
9087                 kvfree(imu);
9088         kvfree(pages);
9089         kvfree(vmas);
9090         return ret;
9091 }
9092
9093 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
9094 {
9095         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
9096         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
9097 }
9098
9099 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
9100 {
9101         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
9102
9103         /*
9104          * Don't impose further limits on the size and buffer
9105          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
9106          * submitted if they are wrong.
9107          */
9108         if (!iov->iov_base)
9109                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
9110         if (!iov->iov_len)
9111                 return -EFAULT;
9112
9113         /* arbitrary limit, but we need something */
9114         if (iov->iov_len > SZ_1G)
9115                 return -EFAULT;
9116
9117         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
9118                 return -EOVERFLOW;
9119
9120         return 0;
9121 }
9122
9123 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9124                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
9125 {
9126         struct page *last_hpage = NULL;
9127         struct io_rsrc_data *data;
9128         int i, ret;
9129         struct iovec iov;
9130
9131         if (ctx->user_bufs)
9132                 return -EBUSY;
9133         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
9134                 return -EINVAL;
9135         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9136         if (ret)
9137                 return ret;
9138         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
9139         if (ret)
9140                 return ret;
9141         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
9142         if (ret) {
9143                 io_rsrc_data_free(data);
9144                 return ret;
9145         }
9146
9147         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
9148                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
9149                 if (ret)
9150                         break;
9151                 ret = io_buffer_validate(&iov);
9152                 if (ret)
9153                         break;
9154                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
9155                         ret = -EINVAL;
9156                         break;
9157                 }
9158
9159                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
9160                                              &last_hpage);
9161                 if (ret)
9162                         break;
9163         }
9164
9165         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
9166
9167         ctx->buf_data = data;
9168         if (ret)
9169                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9170         else
9171                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9172         return ret;
9173 }
9174
9175 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
9176                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9177                                    unsigned int nr_args)
9178 {
9179         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
9180         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
9181         struct page *last_hpage = NULL;
9182         bool needs_switch = false;
9183         __u32 done;
9184         int i, err;
9185
9186         if (!ctx->buf_data)
9187                 return -ENXIO;
9188         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
9189                 return -EINVAL;
9190
9191         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
9192                 struct io_mapped_ubuf *imu;
9193                 int offset = up->offset + done;
9194                 u64 tag = 0;
9195
9196                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
9197                 if (err)
9198                         break;
9199                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
9200                         err = -EFAULT;
9201                         break;
9202                 }
9203                 err = io_buffer_validate(&iov);
9204                 if (err)
9205                         break;
9206                 if (!iov.iov_base && tag) {
9207                         err = -EINVAL;
9208                         break;
9209                 }
9210                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
9211                 if (err)
9212                         break;
9213
9214                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
9215                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
9216                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, i,
9217                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
9218                         if (unlikely(err)) {
9219                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
9220                                 break;
9221                         }
9222                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
9223                         needs_switch = true;
9224                 }
9225
9226                 ctx->user_bufs[i] = imu;
9227                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
9228         }
9229
9230         if (needs_switch)
9231                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
9232         return done ? done : err;
9233 }
9234
9235 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
9236 {
9237         __s32 __user *fds = arg;
9238         int fd;
9239
9240         if (ctx->cq_ev_fd)
9241                 return -EBUSY;
9242
9243         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
9244                 return -EFAULT;
9245
9246         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
9247         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
9248                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
9249
9250                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9251                 return ret;
9252         }
9253
9254         return 0;
9255 }
9256
9257 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9258 {
9259         if (ctx->cq_ev_fd) {
9260                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
9261                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9262                 return 0;
9263         }
9264
9265         return -ENXIO;
9266 }
9267
9268 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
9269 {
9270         struct io_buffer *buf;
9271         unsigned long index;
9272
9273         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
9274                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
9275 }
9276
9277 static void io_req_cache_free(struct list_head *list)
9278 {
9279         struct io_kiocb *req, *nxt;
9280
9281         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, inflight_entry) {
9282                 list_del(&req->inflight_entry);
9283                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
9284         }
9285 }
9286
9287 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9288 {
9289         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
9290
9291         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9292
9293         if (state->free_reqs) {
9294                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
9295                 state->free_reqs = 0;
9296         }
9297
9298         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
9299         io_req_cache_free(&state->free_list);
9300         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9301 }
9302
9303 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
9304 {
9305         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
9306                 wait_for_completion(&data->done);
9307 }
9308
9309 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9310 {
9311         io_sq_thread_finish(ctx);
9312
9313         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
9314         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
9315         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
9316
9317         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9318         if (ctx->buf_data)
9319                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9320         if (ctx->file_data)
9321                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
9322         if (ctx->rings)
9323                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9324         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9325         io_eventfd_unregister(ctx);
9326         io_destroy_buffers(ctx);
9327         if (ctx->sq_creds)
9328                 put_cred(ctx->sq_creds);
9329
9330         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
9331         if (ctx->rsrc_node)
9332                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
9333         if (ctx->rsrc_backup_node)
9334                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
9335         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9336
9337         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
9338         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
9339
9340 #if defined(CONFIG_UNIX)
9341         if (ctx->ring_sock) {
9342                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
9343                 sock_release(ctx->ring_sock);
9344         }
9345 #endif
9346         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
9347
9348         if (ctx->mm_account) {
9349                 mmdrop(ctx->mm_account);
9350                 ctx->mm_account = NULL;
9351         }
9352
9353         io_mem_free(ctx->rings);
9354         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
9355
9356         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
9357         free_uid(ctx->user);
9358         io_req_caches_free(ctx);
9359         if (ctx->hash_map)
9360                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
9361         kfree(ctx->cancel_hash);
9362         kfree(ctx->dummy_ubuf);
9363         kfree(ctx);
9364 }
9365
9366 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
9367 {
9368         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9369         __poll_t mask = 0;
9370
9371         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
9372         /*
9373          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
9374          * io_commit_cqring
9375          */
9376         smp_rmb();
9377         if (!io_sqring_full(ctx))
9378                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
9379
9380         /*
9381          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
9382          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
9383          *      CPU0                    CPU1
9384          *      ----                    ----
9385          * lock(&ctx->uring_lock);
9386          *                              lock(&ep->mtx);
9387          *                              lock(&ctx->uring_lock);
9388          * lock(&ep->mtx);
9389          *
9390          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
9391          * pushs them to do the flush.
9392          */
9393         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
9394                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
9395
9396         return mask;
9397 }
9398
9399 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9400 {
9401         const struct cred *creds;
9402
9403         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
9404         if (creds) {
9405                 put_cred(creds);
9406                 return 0;
9407         }
9408
9409         return -EINVAL;
9410 }
9411
9412 struct io_tctx_exit {
9413         struct callback_head            task_work;
9414         struct completion               completion;
9415         struct io_ring_ctx              *ctx;
9416 };
9417
9418 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
9419 {
9420         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9421         struct io_tctx_exit *work;
9422
9423         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
9424         /*
9425          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
9426          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
9427          */
9428         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
9429                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
9430         complete(&work->completion);
9431 }
9432
9433 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9434 {
9435         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9436
9437         return req->ctx == data;
9438 }
9439
9440 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
9441 {
9442         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
9443         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
9444         unsigned long interval = HZ / 20;
9445         struct io_tctx_exit exit;
9446         struct io_tctx_node *node;
9447         int ret;
9448
9449         /*
9450          * If we're doing polled IO and end up having requests being
9451          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
9452          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
9453          * as nobody else will be looking for them.
9454          */
9455         do {
9456                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
9457                 if (ctx->sq_data) {
9458                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9459                         struct task_struct *tsk;
9460
9461                         io_sq_thread_park(sqd);
9462                         tsk = sqd->thread;
9463                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
9464                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
9465                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9466                         io_sq_thread_unpark(sqd);
9467                 }
9468
9469                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
9470                         /* there is little hope left, don't run it too often */
9471                         interval = HZ * 60;
9472                 }
9473         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
9474
9475         init_completion(&exit.completion);
9476         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
9477         exit.ctx = ctx;
9478         /*
9479          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
9480          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
9481          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
9482          * this lock/unlock section also waits them to finish.
9483          */
9484         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9485         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
9486                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
9487
9488                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
9489                                         ctx_node);
9490                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
9491                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
9492                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
9493                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
9494                         continue;
9495                 wake_up_process(node->task);
9496
9497                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9498                 wait_for_completion(&exit.completion);
9499                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9500         }
9501         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9502         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9503         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9504
9505         io_ring_ctx_free(ctx);
9506 }
9507
9508 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
9509 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
9510                              bool cancel_all)
9511 {
9512         struct io_kiocb *req, *tmp;
9513         int canceled = 0;
9514
9515         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9516         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
9517         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
9518                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
9519                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
9520                         canceled++;
9521                 }
9522         }
9523         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
9524         if (canceled != 0)
9525                 io_commit_cqring(ctx);
9526         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9527         if (canceled != 0)
9528                 io_cqring_ev_posted(ctx);
9529         return canceled != 0;
9530 }
9531
9532 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
9533 {
9534         unsigned long index;
9535         struct creds *creds;
9536
9537         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9538         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9539         if (ctx->rings)
9540                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9541         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
9542                 io_unregister_personality(ctx, index);
9543         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9544
9545         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
9546         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
9547
9548         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
9549         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9550
9551         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
9552         /*
9553          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
9554          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
9555          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
9556          * over using system_wq.
9557          */
9558         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
9559 }
9560
9561 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
9562 {
9563         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9564
9565         file->private_data = NULL;
9566         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9567         return 0;
9568 }
9569
9570 struct io_task_cancel {
9571         struct task_struct *task;
9572         bool all;
9573 };
9574
9575 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9576 {
9577         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9578         struct io_task_cancel *cancel = data;
9579
9580         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
9581 }
9582
9583 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
9584                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
9585 {
9586         struct io_defer_entry *de;
9587         LIST_HEAD(list);
9588
9589         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9590         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
9591                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
9592                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
9593                         break;
9594                 }
9595         }
9596         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9597         if (list_empty(&list))
9598                 return false;
9599
9600         while (!list_empty(&list)) {
9601                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
9602                 list_del_init(&de->list);
9603                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
9604                 kfree(de);
9605         }
9606         return true;
9607 }
9608
9609 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
9610 {
9611         struct io_tctx_node *node;
9612         enum io_wq_cancel cret;
9613         bool ret = false;
9614
9615         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9616         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
9617                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
9618
9619                 /*
9620                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
9621                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
9622                  */
9623                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
9624                         continue;
9625                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9626                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9627         }
9628         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9629
9630         return ret;
9631 }
9632
9633 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9634                                          struct task_struct *task,
9635                                          bool cancel_all)
9636 {
9637         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9638         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9639
9640         while (1) {
9641                 enum io_wq_cancel cret;
9642                 bool ret = false;
9643
9644                 if (!task) {
9645                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9646                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9647                         /*
9648                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9649                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9650                          */
9651                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9652                                                &cancel, true);
9653                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9654                 }
9655
9656                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9657                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9658                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9659                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9660                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9661                                 ret = true;
9662                         }
9663                 }
9664
9665                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9666                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9667                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9668                 if (task)
9669                         ret |= io_run_task_work();
9670                 if (!ret)
9671                         break;
9672                 cond_resched();
9673         }
9674 }
9675
9676 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9677 {
9678         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9679         struct io_tctx_node *node;
9680         int ret;
9681
9682         if (unlikely(!tctx)) {
9683                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9684                 if (unlikely(ret))
9685                         return ret;
9686
9687                 tctx = current->io_uring;
9688                 if (ctx->iowq_limits_set) {
9689                         unsigned int limits[2] = { ctx->iowq_limits[0],
9690                                                    ctx->iowq_limits[1], };
9691
9692                         ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, limits);
9693                         if (ret)
9694                                 return ret;
9695                 }
9696         }
9697         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9698                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9699                 if (!node)
9700                         return -ENOMEM;
9701                 node->ctx = ctx;
9702                 node->task = current;
9703
9704                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9705                                         node, GFP_KERNEL));
9706                 if (ret) {
9707                         kfree(node);
9708                         return ret;
9709                 }
9710
9711                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9712                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9713                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9714         }
9715         tctx->last = ctx;
9716         return 0;
9717 }
9718
9719 /*
9720  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9721  */
9722 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9723 {
9724         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9725
9726         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9727                 return 0;
9728         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9729 }
9730
9731 /*
9732  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9733  */
9734 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9735 {
9736         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9737         struct io_tctx_node *node;
9738
9739         if (!tctx)
9740                 return;
9741         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9742         if (!node)
9743                 return;
9744
9745         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9746         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9747
9748         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9749         list_del(&node->ctx_node);
9750         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9751
9752         if (tctx->last == node->ctx)
9753                 tctx->last = NULL;
9754         kfree(node);
9755 }
9756
9757 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9758 {
9759         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9760         struct io_tctx_node *node;
9761         unsigned long index;
9762
9763         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9764                 io_uring_del_tctx_node(index);
9765                 cond_resched();
9766         }
9767         if (wq) {
9768                 /*
9769                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9770                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9771                  */
9772                 io_wq_put_and_exit(wq);
9773                 tctx->io_wq = NULL;
9774         }
9775 }
9776
9777 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9778 {
9779         if (tracked)
9780                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9781         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9782 }
9783
9784 /*
9785  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9786  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
9787  */
9788 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9789 {
9790         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9791         struct io_ring_ctx *ctx;
9792         s64 inflight;
9793         DEFINE_WAIT(wait);
9794
9795         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9796
9797         if (!current->io_uring)
9798                 return;
9799         if (tctx->io_wq)
9800                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9801
9802         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9803         do {
9804                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9805                 /* read completions before cancelations */
9806                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9807                 if (!inflight)
9808                         break;
9809
9810                 if (!sqd) {
9811                         struct io_tctx_node *node;
9812                         unsigned long index;
9813
9814                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9815                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9816                                 if (node->ctx->sq_data)
9817                                         continue;
9818                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9819                                                              cancel_all);
9820                         }
9821                 } else {
9822                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9823                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9824                                                              cancel_all);
9825                 }
9826
9827                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9828                 io_run_task_work();
9829                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9830
9831                 /*
9832                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9833                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9834                  * prepare_to_wait().
9835                  */
9836                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9837                         schedule();
9838                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9839         } while (1);
9840
9841         io_uring_clean_tctx(tctx);
9842         if (cancel_all) {
9843                 /*
9844                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
9845                  * ->in_idle set for normal exit.
9846                  */
9847                 atomic_dec(&tctx->in_idle);
9848                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9849                 __io_uring_free(current);
9850         }
9851 }
9852
9853 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
9854 {
9855         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
9856 }
9857
9858 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9859                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9860 {
9861         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9862         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9863         struct page *page;
9864         void *ptr;
9865
9866         switch (offset) {
9867         case IORING_OFF_SQ_RING:
9868         case IORING_OFF_CQ_RING:
9869                 ptr = ctx->rings;
9870                 break;
9871         case IORING_OFF_SQES:
9872                 ptr = ctx->sq_sqes;
9873                 break;
9874         default:
9875                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9876         }
9877
9878         page = virt_to_head_page(ptr);
9879         if (sz > page_size(page))
9880                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9881
9882         return ptr;
9883 }
9884
9885 #ifdef CONFIG_MMU
9886
9887 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9888 {
9889         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9890         unsigned long pfn;
9891         void *ptr;
9892
9893         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9894         if (IS_ERR(ptr))
9895                 return PTR_ERR(ptr);
9896
9897         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9898         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9899 }
9900
9901 #else /* !CONFIG_MMU */
9902
9903 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9904 {
9905         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9906 }
9907
9908 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9909 {
9910         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9911 }
9912
9913 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9914         unsigned long addr, unsigned long len,
9915         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9916 {
9917         void *ptr;
9918
9919         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9920         if (IS_ERR(ptr))
9921                 return PTR_ERR(ptr);
9922
9923         return (unsigned long) ptr;
9924 }
9925
9926 #endif /* !CONFIG_MMU */
9927
9928 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9929 {
9930         DEFINE_WAIT(wait);
9931
9932         do {
9933                 if (!io_sqring_full(ctx))
9934                         break;
9935                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9936
9937                 if (!io_sqring_full(ctx))
9938                         break;
9939                 schedule();
9940         } while (!signal_pending(current));
9941
9942         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9943         return 0;
9944 }
9945
9946 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9947                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9948                           const sigset_t __user **sig)
9949 {
9950         struct io_uring_getevents_arg arg;
9951
9952         /*
9953          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9954          * is just a pointer to the sigset_t.
9955          */
9956         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9957                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9958                 *ts = NULL;
9959                 return 0;
9960         }
9961
9962         /*
9963          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9964          * timespec and sigset_t pointers if good.
9965          */
9966         if (*argsz != sizeof(arg))
9967                 return -EINVAL;
9968         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9969                 return -EFAULT;
9970         if (arg.pad)
9971                 return -EINVAL;
9972         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9973         *argsz = arg.sigmask_sz;
9974         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9975         return 0;
9976 }
9977
9978 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9979                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9980                 size_t, argsz)
9981 {
9982         struct io_ring_ctx *ctx;
9983         int submitted = 0;
9984         struct fd f;
9985         long ret;
9986
9987         io_run_task_work();
9988
9989         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9990                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9991                 return -EINVAL;
9992
9993         f = fdget(fd);
9994         if (unlikely(!f.file))
9995                 return -EBADF;
9996
9997         ret = -EOPNOTSUPP;
9998         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9999                 goto out_fput;
10000
10001         ret = -ENXIO;
10002         ctx = f.file->private_data;
10003         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
10004                 goto out_fput;
10005
10006         ret = -EBADFD;
10007         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10008                 goto out;
10009
10010         /*
10011          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
10012          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
10013          * we were asked to.
10014          */
10015         ret = 0;
10016         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10017                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
10018
10019                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
10020                         ret = -EOWNERDEAD;
10021                         goto out;
10022                 }
10023                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
10024                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10025                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
10026                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
10027                         if (ret)
10028                                 goto out;
10029                 }
10030                 submitted = to_submit;
10031         } else if (to_submit) {
10032                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10033                 if (unlikely(ret))
10034                         goto out;
10035                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10036                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
10037                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10038
10039                 if (submitted != to_submit)
10040                         goto out;
10041         }
10042         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
10043                 const sigset_t __user *sig;
10044                 struct __kernel_timespec __user *ts;
10045
10046                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
10047                 if (unlikely(ret))
10048                         goto out;
10049
10050                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
10051
10052                 /*
10053                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
10054                  * space applications don't need to do io completion events
10055                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
10056                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
10057                  */
10058                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
10059                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10060                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
10061                 } else {
10062                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
10063                 }
10064         }
10065
10066 out:
10067         percpu_ref_put(&ctx->refs);
10068 out_fput:
10069         fdput(f);
10070         return submitted ? submitted : ret;
10071 }
10072
10073 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10074 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
10075                 const struct cred *cred)
10076 {
10077         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
10078         struct group_info *gi;
10079         kernel_cap_t cap;
10080         unsigned __capi;
10081         int g;
10082
10083         seq_printf(m, "%5d\n", id);
10084         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
10085         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
10086         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
10087         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
10088         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
10089         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
10090         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
10091         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
10092         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
10093         gi = cred->group_info;
10094         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
10095                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
10096                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
10097         }
10098         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
10099         cap = cred->cap_effective;
10100         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
10101                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
10102         seq_putc(m, '\n');
10103         return 0;
10104 }
10105
10106 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
10107 {
10108         struct io_sq_data *sq = NULL;
10109         bool has_lock;
10110         int i;
10111
10112         /*
10113          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
10114          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
10115          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
10116          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
10117          */
10118         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
10119
10120         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10121                 sq = ctx->sq_data;
10122                 if (!sq->thread)
10123                         sq = NULL;
10124         }
10125
10126         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
10127         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
10128         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
10129         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
10130                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
10131
10132                 if (f)
10133                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
10134                 else
10135                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
10136         }
10137         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
10138         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
10139                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
10140                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
10141
10142                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
10143         }
10144         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
10145                 unsigned long index;
10146                 const struct cred *cred;
10147
10148                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
10149                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
10150                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
10151         }
10152         seq_printf(m, "PollList:\n");
10153         spin_lock(&ctx->completion_lock);
10154         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
10155                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
10156                 struct io_kiocb *req;
10157
10158                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
10159                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
10160                                         req->task->task_works != NULL);
10161         }
10162         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10163         if (has_lock)
10164                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10165 }
10166
10167 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
10168 {
10169         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
10170
10171         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
10172                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
10173                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
10174         }
10175 }
10176 #endif
10177
10178 static const struct file_operations io_uring_fops = {
10179         .release        = io_uring_release,
10180         .mmap           = io_uring_mmap,
10181 #ifndef CONFIG_MMU
10182         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
10183         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
10184 #endif
10185         .poll           = io_uring_poll,
10186 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10187         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
10188 #endif
10189 };
10190
10191 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
10192                                   struct io_uring_params *p)
10193 {
10194         struct io_rings *rings;
10195         size_t size, sq_array_offset;
10196
10197         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
10198         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
10199         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
10200
10201         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
10202         if (size == SIZE_MAX)
10203                 return -EOVERFLOW;
10204
10205         rings = io_mem_alloc(size);
10206         if (!rings)
10207                 return -ENOMEM;
10208
10209         ctx->rings = rings;
10210         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
10211         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
10212         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
10213         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
10214         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
10215
10216         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
10217         if (size == SIZE_MAX) {
10218                 io_mem_free(ctx->rings);
10219                 ctx->rings = NULL;
10220                 return -EOVERFLOW;
10221         }
10222
10223         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
10224         if (!ctx->sq_sqes) {
10225                 io_mem_free(ctx->rings);
10226                 ctx->rings = NULL;
10227                 return -ENOMEM;
10228         }
10229
10230         return 0;
10231 }
10232
10233 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
10234 {
10235         int ret, fd;
10236
10237         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
10238         if (fd < 0)
10239                 return fd;
10240
10241         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10242         if (ret) {
10243                 put_unused_fd(fd);
10244                 return ret;
10245         }
10246         fd_install(fd, file);
10247         return fd;
10248 }
10249
10250 /*
10251  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
10252  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
10253  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
10254  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
10255  */
10256 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
10257 {
10258         struct file *file;
10259 #if defined(CONFIG_UNIX)
10260         int ret;
10261
10262         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
10263                                 &ctx->ring_sock);
10264         if (ret)
10265                 return ERR_PTR(ret);
10266 #endif
10267
10268         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
10269                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
10270 #if defined(CONFIG_UNIX)
10271         if (IS_ERR(file)) {
10272                 sock_release(ctx->ring_sock);
10273                 ctx->ring_sock = NULL;
10274         } else {
10275                 ctx->ring_sock->file = file;
10276         }
10277 #endif
10278         return file;
10279 }
10280
10281 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
10282                            struct io_uring_params __user *params)
10283 {
10284         struct io_ring_ctx *ctx;
10285         struct file *file;
10286         int ret;
10287
10288         if (!entries)
10289                 return -EINVAL;
10290         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
10291                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10292                         return -EINVAL;
10293                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
10294         }
10295
10296         /*
10297          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
10298          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
10299          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
10300          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
10301          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
10302          * of CQ ring entries manually.
10303          */
10304         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
10305         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
10306                 /*
10307                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
10308                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
10309                  * any cq vs sq ring sizing.
10310                  */
10311                 if (!p->cq_entries)
10312                         return -EINVAL;
10313                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
10314                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10315                                 return -EINVAL;
10316                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
10317                 }
10318                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
10319                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
10320                         return -EINVAL;
10321         } else {
10322                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
10323         }
10324
10325         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
10326         if (!ctx)
10327                 return -ENOMEM;
10328         ctx->compat = in_compat_syscall();
10329         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
10330                 ctx->user = get_uid(current_user());
10331
10332         /*
10333          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
10334          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
10335          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
10336          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
10337          */
10338         mmgrab(current->mm);
10339         ctx->mm_account = current->mm;
10340
10341         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
10342         if (ret)
10343                 goto err;
10344
10345         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
10346         if (ret)
10347                 goto err;
10348         /* always set a rsrc node */
10349         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10350         if (ret)
10351                 goto err;
10352         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
10353
10354         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
10355         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
10356         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
10357         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
10358         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
10359         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
10360         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
10361         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
10362
10363         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
10364         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
10365         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
10366         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
10367         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
10368         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
10369         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
10370         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
10371
10372         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
10373                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
10374                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
10375                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
10376                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
10377                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
10378
10379         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
10380                 ret = -EFAULT;
10381                 goto err;
10382         }
10383
10384         file = io_uring_get_file(ctx);
10385         if (IS_ERR(file)) {
10386                 ret = PTR_ERR(file);
10387                 goto err;
10388         }
10389
10390         /*
10391          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
10392          * having closed it before we finish setup
10393          */
10394         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
10395         if (ret < 0) {
10396                 /* fput will clean it up */
10397                 fput(file);
10398                 return ret;
10399         }
10400
10401         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
10402         return ret;
10403 err:
10404         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
10405         return ret;
10406 }
10407
10408 /*
10409  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
10410  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
10411  * params structure passed in.
10412  */
10413 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
10414 {
10415         struct io_uring_params p;
10416         int i;
10417
10418         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
10419                 return -EFAULT;
10420         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
10421                 if (p.resv[i])
10422                         return -EINVAL;
10423         }
10424
10425         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
10426                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
10427                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
10428                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
10429                 return -EINVAL;
10430
10431         return  io_uring_create(entries, &p, params);
10432 }
10433
10434 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
10435                 struct io_uring_params __user *, params)
10436 {
10437         return io_uring_setup(entries, params);
10438 }
10439
10440 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
10441 {
10442         struct io_uring_probe *p;
10443         size_t size;
10444         int i, ret;
10445
10446         size = struct_size(p, ops, nr_args);
10447         if (size == SIZE_MAX)
10448                 return -EOVERFLOW;
10449         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
10450         if (!p)
10451                 return -ENOMEM;
10452
10453         ret = -EFAULT;
10454         if (copy_from_user(p, arg, size))
10455                 goto out;
10456         ret = -EINVAL;
10457         if (memchr_inv(p, 0, size))
10458                 goto out;
10459
10460         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
10461         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
10462                 nr_args = IORING_OP_LAST;
10463
10464         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10465                 p->ops[i].op = i;
10466                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
10467                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
10468         }
10469         p->ops_len = i;
10470
10471         ret = 0;
10472         if (copy_to_user(arg, p, size))
10473                 ret = -EFAULT;
10474 out:
10475         kfree(p);
10476         return ret;
10477 }
10478
10479 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
10480 {
10481         const struct cred *creds;
10482         u32 id;
10483         int ret;
10484
10485         creds = get_current_cred();
10486
10487         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
10488                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
10489         if (ret < 0) {
10490                 put_cred(creds);
10491                 return ret;
10492         }
10493         return id;
10494 }
10495
10496 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10497                                     unsigned int nr_args)
10498 {
10499         struct io_uring_restriction *res;
10500         size_t size;
10501         int i, ret;
10502
10503         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
10504         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10505                 return -EBADFD;
10506
10507         /* We allow only a single restrictions registration */
10508         if (ctx->restrictions.registered)
10509                 return -EBUSY;
10510
10511         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
10512                 return -EINVAL;
10513
10514         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
10515         if (size == SIZE_MAX)
10516                 return -EOVERFLOW;
10517
10518         res = memdup_user(arg, size);
10519         if (IS_ERR(res))
10520                 return PTR_ERR(res);
10521
10522         ret = 0;
10523
10524         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10525                 switch (res[i].opcode) {
10526                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
10527                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
10528                                 ret = -EINVAL;
10529                                 goto out;
10530                         }
10531
10532                         __set_bit(res[i].register_op,
10533                                   ctx->restrictions.register_op);
10534                         break;
10535                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
10536                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
10537                                 ret = -EINVAL;
10538                                 goto out;
10539                         }
10540
10541                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
10542                         break;
10543                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
10544                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
10545                         break;
10546                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
10547                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
10548                         break;
10549                 default:
10550                         ret = -EINVAL;
10551                         goto out;
10552                 }
10553         }
10554
10555 out:
10556         /* Reset all restrictions if an error happened */
10557         if (ret != 0)
10558                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
10559         else
10560                 ctx->restrictions.registered = true;
10561
10562         kfree(res);
10563         return ret;
10564 }
10565
10566 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
10567 {
10568         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10569                 return -EBADFD;
10570
10571         if (ctx->restrictions.registered)
10572                 ctx->restricted = 1;
10573
10574         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
10575         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
10576                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10577         return 0;
10578 }
10579
10580 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
10581                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10582                                      unsigned nr_args)
10583 {
10584         __u32 tmp;
10585         int err;
10586
10587         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
10588                 return -EOVERFLOW;
10589         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10590         if (err)
10591                 return err;
10592
10593         switch (type) {
10594         case IORING_RSRC_FILE:
10595                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
10596         case IORING_RSRC_BUFFER:
10597                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
10598         }
10599         return -EINVAL;
10600 }
10601
10602 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10603                                     unsigned nr_args)
10604 {
10605         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10606
10607         if (!nr_args)
10608                 return -EINVAL;
10609         memset(&up, 0, sizeof(up));
10610         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
10611                 return -EFAULT;
10612         if (up.resv || up.resv2)
10613                 return -EINVAL;
10614         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
10615 }
10616
10617 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10618                                    unsigned size, unsigned type)
10619 {
10620         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10621
10622         if (size != sizeof(up))
10623                 return -EINVAL;
10624         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
10625                 return -EFAULT;
10626         if (!up.nr || up.resv || up.resv2)
10627                 return -EINVAL;
10628         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
10629 }
10630
10631 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10632                             unsigned int size, unsigned int type)
10633 {
10634         struct io_uring_rsrc_register rr;
10635
10636         /* keep it extendible */
10637         if (size != sizeof(rr))
10638                 return -EINVAL;
10639
10640         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
10641         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
10642                 return -EFAULT;
10643         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10644                 return -EINVAL;
10645
10646         switch (type) {
10647         case IORING_RSRC_FILE:
10648                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10649                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10650         case IORING_RSRC_BUFFER:
10651                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10652                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10653         }
10654         return -EINVAL;
10655 }
10656
10657 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10658                                 unsigned len)
10659 {
10660         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10661         cpumask_var_t new_mask;
10662         int ret;
10663
10664         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10665                 return -EINVAL;
10666
10667         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10668                 return -ENOMEM;
10669
10670         cpumask_clear(new_mask);
10671         if (len > cpumask_size())
10672                 len = cpumask_size();
10673
10674         if (in_compat_syscall()) {
10675                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
10676                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
10677                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
10678         } else {
10679                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
10680         }
10681
10682         if (ret) {
10683                 free_cpumask_var(new_mask);
10684                 return -EFAULT;
10685         }
10686
10687         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10688         free_cpumask_var(new_mask);
10689         return ret;
10690 }
10691
10692 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10693 {
10694         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10695
10696         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10697                 return -EINVAL;
10698
10699         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10700 }
10701
10702 static int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
10703                                         void __user *arg)
10704         __must_hold(&ctx->uring_lock)
10705 {
10706         struct io_tctx_node *node;
10707         struct io_uring_task *tctx = NULL;
10708         struct io_sq_data *sqd = NULL;
10709         __u32 new_count[2];
10710         int i, ret;
10711
10712         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
10713                 return -EFAULT;
10714         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10715                 if (new_count[i] > INT_MAX)
10716                         return -EINVAL;
10717
10718         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10719                 sqd = ctx->sq_data;
10720                 if (sqd) {
10721                         /*
10722                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
10723                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
10724                          * a ref to the ctx.
10725                          */
10726                         refcount_inc(&sqd->refs);
10727                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10728                         mutex_lock(&sqd->lock);
10729                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10730                         if (sqd->thread)
10731                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
10732                 }
10733         } else {
10734                 tctx = current->io_uring;
10735         }
10736
10737         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
10738
10739         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10740                 if (new_count[i])
10741                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
10742         ctx->iowq_limits_set = true;
10743
10744         ret = -EINVAL;
10745         if (tctx && tctx->io_wq) {
10746                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10747                 if (ret)
10748                         goto err;
10749         } else {
10750                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
10751         }
10752
10753         if (sqd) {
10754                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10755                 io_put_sq_data(sqd);
10756         }
10757
10758         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
10759                 return -EFAULT;
10760
10761         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
10762         if (sqd)
10763                 return 0;
10764
10765         /* now propagate the restriction to all registered users */
10766         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
10767                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
10768
10769                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
10770                         continue;
10771
10772                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10773                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
10774                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
10775                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10776         }
10777         return 0;
10778 err:
10779         if (sqd) {
10780                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10781                 io_put_sq_data(sqd);
10782         }
10783         return ret;
10784 }
10785
10786 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10787 {
10788         switch (op) {
10789         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10790         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10791         case IORING_REGISTER_FILES:
10792         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10793         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10794         case IORING_REGISTER_PROBE:
10795         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10796         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10797         case IORING_REGISTER_FILES2:
10798         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10799         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10800         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10801         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10802         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10803         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10804                 return false;
10805         default:
10806                 return true;
10807         }
10808 }
10809
10810 static int io_ctx_quiesce(struct io_ring_ctx *ctx)
10811 {
10812         long ret;
10813
10814         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10815
10816         /*
10817          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
10818          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab the
10819          * uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
10820          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
10821          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
10822          */
10823         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10824         do {
10825                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10826                 if (!ret)
10827                         break;
10828                 ret = io_run_task_work_sig();
10829         } while (ret >= 0);
10830         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10831
10832         if (ret)
10833                 io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10834         return ret;
10835 }
10836
10837 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10838                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10839         __releases(ctx->uring_lock)
10840         __acquires(ctx->uring_lock)
10841 {
10842         int ret;
10843
10844         /*
10845          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10846          * someone else killed the ctx or is already going through
10847          * io_uring_register().
10848          */
10849         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10850                 return -ENXIO;
10851
10852         if (ctx->restricted) {
10853                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10854                         return -EINVAL;
10855                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10856                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10857                         return -EACCES;
10858         }
10859
10860         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10861                 ret = io_ctx_quiesce(ctx);
10862                 if (ret)
10863                         return ret;
10864         }
10865
10866         switch (opcode) {
10867         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10868                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10869                 break;
10870         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10871                 ret = -EINVAL;
10872                 if (arg || nr_args)
10873                         break;
10874                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10875                 break;
10876         case IORING_REGISTER_FILES:
10877                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10878                 break;
10879         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10880                 ret = -EINVAL;
10881                 if (arg || nr_args)
10882                         break;
10883                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10884                 break;
10885         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10886                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10887                 break;
10888         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10889         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10890                 ret = -EINVAL;
10891                 if (nr_args != 1)
10892                         break;
10893                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10894                 if (ret)
10895                         break;
10896                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10897                         ctx->eventfd_async = 1;
10898                 else
10899                         ctx->eventfd_async = 0;
10900                 break;
10901         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10902                 ret = -EINVAL;
10903                 if (arg || nr_args)
10904                         break;
10905                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10906                 break;
10907         case IORING_REGISTER_PROBE:
10908                 ret = -EINVAL;
10909                 if (!arg || nr_args > 256)
10910                         break;
10911                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10912                 break;
10913         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10914                 ret = -EINVAL;
10915                 if (arg || nr_args)
10916                         break;
10917                 ret = io_register_personality(ctx);
10918                 break;
10919         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10920                 ret = -EINVAL;
10921                 if (arg)
10922                         break;
10923                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10924                 break;
10925         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10926                 ret = -EINVAL;
10927                 if (arg || nr_args)
10928                         break;
10929                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10930                 break;
10931         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10932                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10933                 break;
10934         case IORING_REGISTER_FILES2:
10935                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10936                 break;
10937         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10938                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10939                                               IORING_RSRC_FILE);
10940                 break;
10941         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10942                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10943                 break;
10944         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10945                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10946                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10947                 break;
10948         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10949                 ret = -EINVAL;
10950                 if (!arg || !nr_args)
10951                         break;
10952                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10953                 break;
10954         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10955                 ret = -EINVAL;
10956                 if (arg || nr_args)
10957                         break;
10958                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10959                 break;
10960         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10961                 ret = -EINVAL;
10962                 if (!arg || nr_args != 2)
10963                         break;
10964                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
10965                 break;
10966         default:
10967                 ret = -EINVAL;
10968                 break;
10969         }
10970
10971         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10972                 /* bring the ctx back to life */
10973                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10974                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10975         }
10976         return ret;
10977 }
10978
10979 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10980                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10981 {
10982         struct io_ring_ctx *ctx;
10983         long ret = -EBADF;
10984         struct fd f;
10985
10986         f = fdget(fd);
10987         if (!f.file)
10988                 return -EBADF;
10989
10990         ret = -EOPNOTSUPP;
10991         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10992                 goto out_fput;
10993
10994         ctx = f.file->private_data;
10995
10996         io_run_task_work();
10997
10998         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10999         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
11000         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11001         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
11002                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
11003 out_fput:
11004         fdput(f);
11005         return ret;
11006 }
11007
11008 static int __init io_uring_init(void)
11009 {
11010 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
11011         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
11012         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
11013 } while (0)
11014
11015 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
11016         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
11017         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
11018         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
11019         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
11020         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
11021         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
11022         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
11023         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
11024         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
11025         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
11026         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
11027         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
11028         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
11029         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
11030         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
11031         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
11032         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
11033         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
11034         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
11035         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
11036         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
11037         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
11038         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
11039         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
11040         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
11041         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
11042         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
11043         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
11044         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
11045         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
11046         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
11047         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
11048
11049         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
11050                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
11051         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
11052                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
11053
11054         /* ->buf_index is u16 */
11055         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
11056
11057         /* should fit into one byte */
11058         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
11059
11060         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
11061         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
11062
11063         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
11064                                 SLAB_ACCOUNT);
11065         return 0;
11066 };
11067 __initcall(io_uring_init);