fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/kthread.h>
  61 #include <linux/blkdev.h>
  62 #include <linux/bvec.h>
  63 #include <linux/net.h>
  64 #include <net/sock.h>
  65 #include <net/af_unix.h>
  66 #include <net/scm.h>
  67 #include <linux/anon_inodes.h>
  68 #include <linux/sched/mm.h>
  69 #include <linux/uaccess.h>
  70 #include <linux/nospec.h>
  71 #include <linux/sizes.h>
  72 #include <linux/hugetlb.h>
  73 #include <linux/highmem.h>
  74 #include <linux/namei.h>
  75 #include <linux/fsnotify.h>
  76 #include <linux/fadvise.h>
  77 #include <linux/eventpoll.h>
  78 #include <linux/fs_struct.h>
  79 #include <linux/splice.h>
  80 #include <linux/task_work.h>
  81 #include <linux/pagemap.h>
  82 #include <linux/io_uring.h>
  83 #include <linux/blk-cgroup.h>
  84 #include <linux/audit.h>
  85
  86 #define CREATE_TRACE_POINTS
  87 #include <trace/events/io_uring.h>
  88
  89 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  90
  91 #include "internal.h"
  92 #include "io-wq.h"
  93
  94 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  95 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  96
  97 /*
  98  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  99  */
 100 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
 101 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
 102 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 103 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 struct io_mapped_ubuf {
 191         u64             ubuf;
 192         size_t          len;
 193         struct          bio_vec *bvec;
 194         unsigned int    nr_bvecs;
 195         unsigned long   acct_pages;
 196 };
 197
 198 struct fixed_file_table {
 199         struct file             **files;
 200 };
 201
 202 struct fixed_file_ref_node {
 203         struct percpu_ref               refs;
 204         struct list_head                node;
 205         struct list_head                file_list;
 206         struct fixed_file_data          *file_data;
 207         struct llist_node               llist;
 208 };
 209
 210 struct fixed_file_data {
 211         struct fixed_file_table         *table;
 212         struct io_ring_ctx              *ctx;
 213
 214         struct fixed_file_ref_node      *node;
 215         struct percpu_ref               refs;
 216         struct completion               done;
 217         struct list_head                ref_list;
 218         spinlock_t                      lock;
 219 };
 220
 221 struct io_buffer {
 222         struct list_head list;
 223         __u64 addr;
 224         __s32 len;
 225         __u16 bid;
 226 };
 227
 228 struct io_restriction {
 229         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 230         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 231         u8 sqe_flags_allowed;
 232         u8 sqe_flags_required;
 233         bool registered;
 234 };
 235
 236 struct io_sq_data {
 237         refcount_t              refs;
 238         struct mutex            lock;
 239
 240         /* ctx's that are using this sqd */
 241         struct list_head        ctx_list;
 242         struct list_head        ctx_new_list;
 243         struct mutex            ctx_lock;
 244
 245         struct task_struct      *thread;
 246         struct wait_queue_head  wait;
 247 };
 248
 249 struct io_ring_ctx {
 250         struct {
 251                 struct percpu_ref       refs;
 252         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 253
 254         struct {
 255                 unsigned int            flags;
 256                 unsigned int            compat: 1;
 257                 unsigned int            limit_mem: 1;
 258                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 259                 unsigned int            drain_next: 1;
 260                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 261                 unsigned int            restricted: 1;
 262
 263                 /*
 264                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 265                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 266                  *
 267                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 268                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 269                  * the queue when needed.
 270                  *
 271                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 272                  * array.
 273                  */
 274                 u32                     *sq_array;
 275                 unsigned                cached_sq_head;
 276                 unsigned                sq_entries;
 277                 unsigned                sq_mask;
 278                 unsigned                sq_thread_idle;
 279                 unsigned                cached_sq_dropped;
 280                 unsigned                cached_cq_overflow;
 281                 unsigned long           sq_check_overflow;
 282
 283                 struct list_head        defer_list;
 284                 struct list_head        timeout_list;
 285                 struct list_head        cq_overflow_list;
 286
 287                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
 288                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 289         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 290
 291         struct io_rings *rings;
 292
 293         /* IO offload */
 294         struct io_wq            *io_wq;
 295
 296         /*
 297          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
 298          * have access to the ->files
 299          */
 300         struct task_struct      *sqo_task;
 301
 302         /* Only used for accounting purposes */
 303         struct mm_struct        *mm_account;
 304
 305 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 306         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
 307 #endif
 308
 309         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 310
 311         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 312         struct wait_queue_entry sqo_wait_entry;
 313         struct list_head        sqd_list;
 314
 315         /*
 316          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 317          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 318          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 319          */
 320         struct fixed_file_data  *file_data;
 321         unsigned                nr_user_files;
 322
 323         /* if used, fixed mapped user buffers */
 324         unsigned                nr_user_bufs;
 325         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 326
 327         struct user_struct      *user;
 328
 329         const struct cred       *creds;
 330
 331 #ifdef CONFIG_AUDIT
 332         kuid_t                  loginuid;
 333         unsigned int            sessionid;
 334 #endif
 335
 336         struct completion       ref_comp;
 337         struct completion       sq_thread_comp;
 338
 339         /* if all else fails... */
 340         struct io_kiocb         *fallback_req;
 341
 342 #if defined(CONFIG_UNIX)
 343         struct socket           *ring_sock;
 344 #endif
 345
 346         struct idr              io_buffer_idr;
 347
 348         struct idr              personality_idr;
 349
 350         struct {
 351                 unsigned                cached_cq_tail;
 352                 unsigned                cq_entries;
 353                 unsigned                cq_mask;
 354                 atomic_t                cq_timeouts;
 355                 unsigned long           cq_check_overflow;
 356                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 357                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 358                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 359         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 360
 361         struct {
 362                 struct mutex            uring_lock;
 363                 wait_queue_head_t       wait;
 364         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 365
 366         struct {
 367                 spinlock_t              completion_lock;
 368
 369                 /*
 370                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 371                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 372                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 373                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 374                  */
 375                 struct list_head        iopoll_list;
 376                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 377                 unsigned                cancel_hash_bits;
 378                 bool                    poll_multi_file;
 379
 380                 spinlock_t              inflight_lock;
 381                 struct list_head        inflight_list;
 382         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 383
 384         struct delayed_work             file_put_work;
 385         struct llist_head               file_put_llist;
 386
 387         struct work_struct              exit_work;
 388         struct io_restriction           restrictions;
 389 };
 390
 391 /*
 392  * First field must be the file pointer in all the
 393  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 394  */
 395 struct io_poll_iocb {
 396         struct file                     *file;
 397         union {
 398                 struct wait_queue_head  *head;
 399                 u64                     addr;
 400         };
 401         __poll_t                        events;
 402         bool                            done;
 403         bool                            canceled;
 404         struct wait_queue_entry         wait;
 405 };
 406
 407 struct io_close {
 408         struct file                     *file;
 409         struct file                     *put_file;
 410         int                             fd;
 411 };
 412
 413 struct io_timeout_data {
 414         struct io_kiocb                 *req;
 415         struct hrtimer                  timer;
 416         struct timespec64               ts;
 417         enum hrtimer_mode               mode;
 418 };
 419
 420 struct io_accept {
 421         struct file                     *file;
 422         struct sockaddr __user          *addr;
 423         int __user                      *addr_len;
 424         int                             flags;
 425         unsigned long                   nofile;
 426 };
 427
 428 struct io_sync {
 429         struct file                     *file;
 430         loff_t                          len;
 431         loff_t                          off;
 432         int                             flags;
 433         int                             mode;
 434 };
 435
 436 struct io_cancel {
 437         struct file                     *file;
 438         u64                             addr;
 439 };
 440
 441 struct io_timeout {
 442         struct file                     *file;
 443         u32                             off;
 444         u32                             target_seq;
 445         struct list_head                list;
 446 };
 447
 448 struct io_timeout_rem {
 449         struct file                     *file;
 450         u64                             addr;
 451 };
 452
 453 struct io_rw {
 454         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 455         struct kiocb                    kiocb;
 456         u64                             addr;
 457         u64                             len;
 458 };
 459
 460 struct io_connect {
 461         struct file                     *file;
 462         struct sockaddr __user          *addr;
 463         int                             addr_len;
 464 };
 465
 466 struct io_sr_msg {
 467         struct file                     *file;
 468         union {
 469                 struct user_msghdr __user *umsg;
 470                 void __user             *buf;
 471         };
 472         int                             msg_flags;
 473         int                             bgid;
 474         size_t                          len;
 475         struct io_buffer                *kbuf;
 476 };
 477
 478 struct io_open {
 479         struct file                     *file;
 480         int                             dfd;
 481         struct filename                 *filename;
 482         struct open_how                 how;
 483         unsigned long                   nofile;
 484 };
 485
 486 struct io_files_update {
 487         struct file                     *file;
 488         u64                             arg;
 489         u32                             nr_args;
 490         u32                             offset;
 491 };
 492
 493 struct io_fadvise {
 494         struct file                     *file;
 495         u64                             offset;
 496         u32                             len;
 497         u32                             advice;
 498 };
 499
 500 struct io_madvise {
 501         struct file                     *file;
 502         u64                             addr;
 503         u32                             len;
 504         u32                             advice;
 505 };
 506
 507 struct io_epoll {
 508         struct file                     *file;
 509         int                             epfd;
 510         int                             op;
 511         int                             fd;
 512         struct epoll_event              event;
 513 };
 514
 515 struct io_splice {
 516         struct file                     *file_out;
 517         struct file                     *file_in;
 518         loff_t                          off_out;
 519         loff_t                          off_in;
 520         u64                             len;
 521         unsigned int                    flags;
 522 };
 523
 524 struct io_provide_buf {
 525         struct file                     *file;
 526         __u64                           addr;
 527         __s32                           len;
 528         __u32                           bgid;
 529         __u16                           nbufs;
 530         __u16                           bid;
 531 };
 532
 533 struct io_statx {
 534         struct file                     *file;
 535         int                             dfd;
 536         unsigned int                    mask;
 537         unsigned int                    flags;
 538         const char __user               *filename;
 539         struct statx __user             *buffer;
 540 };
 541
 542 struct io_completion {
 543         struct file                     *file;
 544         struct list_head                list;
 545         int                             cflags;
 546 };
 547
 548 struct io_async_connect {
 549         struct sockaddr_storage         address;
 550 };
 551
 552 struct io_async_msghdr {
 553         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 554         struct iovec                    *iov;
 555         struct sockaddr __user          *uaddr;
 556         struct msghdr                   msg;
 557         struct sockaddr_storage         addr;
 558 };
 559
 560 struct io_async_rw {
 561         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 562         const struct iovec              *free_iovec;
 563         struct iov_iter                 iter;
 564         size_t                          bytes_done;
 565         struct wait_page_queue          wpq;
 566 };
 567
 568 enum {
 569         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 570         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 571         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 572         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 573         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 574         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 575
 576         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
 577         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 578         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 579         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 580         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 581         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 582         REQ_F_ISREG_BIT,
 583         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 584         REQ_F_POLLED_BIT,
 585         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 586         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 587         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
 588         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 589
 590         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 591         __REQ_F_LAST_BIT,
 592 };
 593
 594 enum {
 595         /* ctx owns file */
 596         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 597         /* drain existing IO first */
 598         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 599         /* linked sqes */
 600         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 601         /* doesn't sever on completion < 0 */
 602         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 603         /* IOSQE_ASYNC */
 604         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 605         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 606         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 607
 608         /* head of a link */
 609         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
 610         /* fail rest of links */
 611         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 612         /* on inflight list */
 613         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 614         /* read/write uses file position */
 615         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 616         /* must not punt to workers */
 617         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 618         /* has or had linked timeout */
 619         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 620         /* regular file */
 621         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 622         /* needs cleanup */
 623         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 624         /* already went through poll handler */
 625         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 626         /* buffer already selected */
 627         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 628         /* doesn't need file table for this request */
 629         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 630         /* io_wq_work is initialized */
 631         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
 632         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 633         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 634 };
 635
 636 struct async_poll {
 637         struct io_poll_iocb     poll;
 638         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 639 };
 640
 641 /*
 642  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 643  * as the first entry in their struct definition. So you can
 644  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 645  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 646  */
 647 struct io_kiocb {
 648         union {
 649                 struct file             *file;
 650                 struct io_rw            rw;
 651                 struct io_poll_iocb     poll;
 652                 struct io_accept        accept;
 653                 struct io_sync          sync;
 654                 struct io_cancel        cancel;
 655                 struct io_timeout       timeout;
 656                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 657                 struct io_connect       connect;
 658                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 659                 struct io_open          open;
 660                 struct io_close         close;
 661                 struct io_files_update  files_update;
 662                 struct io_fadvise       fadvise;
 663                 struct io_madvise       madvise;
 664                 struct io_epoll         epoll;
 665                 struct io_splice        splice;
 666                 struct io_provide_buf   pbuf;
 667                 struct io_statx         statx;
 668                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 669                 struct io_completion    compl;
 670         };
 671
 672         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 673         void                            *async_data;
 674         u8                              opcode;
 675         /* polled IO has completed */
 676         u8                              iopoll_completed;
 677
 678         u16                             buf_index;
 679         u32                             result;
 680
 681         struct io_ring_ctx              *ctx;
 682         unsigned int                    flags;
 683         refcount_t                      refs;
 684         struct task_struct              *task;
 685         u64                             user_data;
 686
 687         struct list_head                link_list;
 688
 689         /*
 690          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 691          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 692          */
 693         struct list_head                inflight_entry;
 694
 695         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
 696         struct callback_head            task_work;
 697         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 698         struct hlist_node               hash_node;
 699         struct async_poll               *apoll;
 700         struct io_wq_work               work;
 701 };
 702
 703 struct io_defer_entry {
 704         struct list_head        list;
 705         struct io_kiocb         *req;
 706         u32                     seq;
 707 };
 708
 709 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 710
 711 struct io_comp_state {
 712         unsigned int            nr;
 713         struct list_head        list;
 714         struct io_ring_ctx      *ctx;
 715 };
 716
 717 struct io_submit_state {
 718         struct blk_plug         plug;
 719
 720         /*
 721          * io_kiocb alloc cache
 722          */
 723         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 724         unsigned int            free_reqs;
 725
 726         /*
 727          * Batch completion logic
 728          */
 729         struct io_comp_state    comp;
 730
 731         /*
 732          * File reference cache
 733          */
 734         struct file             *file;
 735         unsigned int            fd;
 736         unsigned int            has_refs;
 737         unsigned int            ios_left;
 738 };
 739
 740 struct io_op_def {
 741         /* needs req->file assigned */
 742         unsigned                needs_file : 1;
 743         /* don't fail if file grab fails */
 744         unsigned                needs_file_no_error : 1;
 745         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 746         unsigned                hash_reg_file : 1;
 747         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 748         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 749         /* opcode is not supported by this kernel */
 750         unsigned                not_supported : 1;
 751         /* set if opcode supports polled "wait" */
 752         unsigned                pollin : 1;
 753         unsigned                pollout : 1;
 754         /* op supports buffer selection */
 755         unsigned                buffer_select : 1;
 756         /* must always have async data allocated */
 757         unsigned                needs_async_data : 1;
 758         /* size of async data needed, if any */
 759         unsigned short          async_size;
 760         unsigned                work_flags;
 761 };
 762
 763 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 764         [IORING_OP_NOP] = {},
 765         [IORING_OP_READV] = {
 766                 .needs_file             = 1,
 767                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 768                 .pollin                 = 1,
 769                 .buffer_select          = 1,
 770                 .needs_async_data       = 1,
 771                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 772                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 773         },
 774         [IORING_OP_WRITEV] = {
 775                 .needs_file             = 1,
 776                 .hash_reg_file          = 1,
 777                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 778                 .pollout                = 1,
 779                 .needs_async_data       = 1,
 780                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 781                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 782                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 783         },
 784         [IORING_OP_FSYNC] = {
 785                 .needs_file             = 1,
 786                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 787         },
 788         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 789                 .needs_file             = 1,
 790                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 791                 .pollin                 = 1,
 792                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 793                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 794         },
 795         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 796                 .needs_file             = 1,
 797                 .hash_reg_file          = 1,
 798                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 799                 .pollout                = 1,
 800                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 801                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
 802                                                 IO_WQ_WORK_MM,
 803         },
 804         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 805                 .needs_file             = 1,
 806                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 807         },
 808         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 809         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 810                 .needs_file             = 1,
 811                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 812         },
 813         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 814                 .needs_file             = 1,
 815                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 816                 .pollout                = 1,
 817                 .needs_async_data       = 1,
 818                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 819                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 820                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 821         },
 822         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 823                 .needs_file             = 1,
 824                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 825                 .pollin                 = 1,
 826                 .buffer_select          = 1,
 827                 .needs_async_data       = 1,
 828                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 829                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 830                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 831         },
 832         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 833                 .needs_async_data       = 1,
 834                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 835                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 836         },
 837         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
 838         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 839                 .needs_file             = 1,
 840                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 841                 .pollin                 = 1,
 842                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
 843         },
 844         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 845         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 846                 .needs_async_data       = 1,
 847                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 848                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 849         },
 850         [IORING_OP_CONNECT] = {
 851                 .needs_file             = 1,
 852                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 853                 .pollout                = 1,
 854                 .needs_async_data       = 1,
 855                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 856                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 857         },
 858         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 859                 .needs_file             = 1,
 860                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
 861         },
 862         [IORING_OP_OPENAT] = {
 863                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 864                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 865         },
 866         [IORING_OP_CLOSE] = {
 867                 .needs_file             = 1,
 868                 .needs_file_no_error    = 1,
 869                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 870         },
 871         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 872                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
 873         },
 874         [IORING_OP_STATX] = {
 875                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
 876                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 877         },
 878         [IORING_OP_READ] = {
 879                 .needs_file             = 1,
 880                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 881                 .pollin                 = 1,
 882                 .buffer_select          = 1,
 883                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 884                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 885         },
 886         [IORING_OP_WRITE] = {
 887                 .needs_file             = 1,
 888                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 889                 .pollout                = 1,
 890                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 891                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 892                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 893         },
 894         [IORING_OP_FADVISE] = {
 895                 .needs_file             = 1,
 896                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 897         },
 898         [IORING_OP_MADVISE] = {
 899                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 900         },
 901         [IORING_OP_SEND] = {
 902                 .needs_file             = 1,
 903                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 904                 .pollout                = 1,
 905                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 906         },
 907         [IORING_OP_RECV] = {
 908                 .needs_file             = 1,
 909                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 910                 .pollin                 = 1,
 911                 .buffer_select          = 1,
 912                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 913         },
 914         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 915                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
 916                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG,
 917         },
 918         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 919                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 920                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
 921         },
 922         [IORING_OP_SPLICE] = {
 923                 .needs_file             = 1,
 924                 .hash_reg_file          = 1,
 925                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 926                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 927         },
 928         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 929         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 930         [IORING_OP_TEE] = {
 931                 .needs_file             = 1,
 932                 .hash_reg_file          = 1,
 933                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 934         },
 935 };
 936
 937 enum io_mem_account {
 938         ACCT_LOCKED,
 939         ACCT_PINNED,
 940 };
 941
 942 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
 943                              struct io_comp_state *cs);
 944 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 945 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 946 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
 947 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 948 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 949 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 950 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 951 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
 952                                  struct io_uring_files_update *ip,
 953                                  unsigned nr_args);
 954 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
 955 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
 956                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
 957 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
 958 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
 959
 960 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
 961                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
 962                                bool needs_lock);
 963 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
 964                              const struct iovec *fast_iov,
 965                              struct iov_iter *iter, bool force);
 966
 967 static struct kmem_cache *req_cachep;
 968
 969 static const struct file_operations io_uring_fops;
 970
 971 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 972 {
 973 #if defined(CONFIG_UNIX)
 974         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
 975                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 976
 977                 return ctx->ring_sock->sk;
 978         }
 979 #endif
 980         return NULL;
 981 }
 982 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 983
 984 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
 985 {
 986         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
 987                           REQ_F_INFLIGHT))
 988                 __io_clean_op(req);
 989 }
 990
 991 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
 992 {
 993         struct mm_struct *mm = current->mm;
 994
 995         if (mm) {
 996                 kthread_unuse_mm(mm);
 997                 mmput(mm);
 998                 current->mm = NULL;
 999         }
1000 }
1001
1002 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1003 {
1004         struct mm_struct *mm;
1005
1006         if (current->mm)
1007                 return 0;
1008
1009         /* Should never happen */
1010         if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)))
1011                 return -EFAULT;
1012
1013         task_lock(ctx->sqo_task);
1014         mm = ctx->sqo_task->mm;
1015         if (unlikely(!mm || !mmget_not_zero(mm)))
1016                 mm = NULL;
1017         task_unlock(ctx->sqo_task);
1018
1019         if (mm) {
1020                 kthread_use_mm(mm);
1021                 return 0;
1022         }
1023
1024         return -EFAULT;
1025 }
1026
1027 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
1028                                    struct io_kiocb *req)
1029 {
1030         if (!(io_op_defs[req->opcode].work_flags & IO_WQ_WORK_MM))
1031                 return 0;
1032         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1033 }
1034
1035 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1036                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1037
1038 {
1039 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1040         /* puts the old one when swapping */
1041         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1042                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1043                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1044         }
1045 #endif
1046 }
1047
1048 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1049 {
1050 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1051         kthread_associate_blkcg(NULL);
1052 #endif
1053 }
1054
1055 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1056 {
1057         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1058                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1059 }
1060
1061 /*
1062  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1063  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1064  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1065  */
1066 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1067 {
1068         id->files = current->files;
1069         id->mm = current->mm;
1070 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1071         rcu_read_lock();
1072         id->blkcg_css = blkcg_css();
1073         rcu_read_unlock();
1074 #endif
1075         id->creds = current_cred();
1076         id->nsproxy = current->nsproxy;
1077         id->fs = current->fs;
1078         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1079 #ifdef CONFIG_AUDIT
1080         id->loginuid = current->loginuid;
1081         id->sessionid = current->sessionid;
1082 #endif
1083         refcount_set(&id->count, 1);
1084 }
1085
1086 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1087 {
1088         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1089         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1090 }
1091
1092 /*
1093  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1094  * touch any members of io_wq_work.
1095  */
1096 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1097 {
1098         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1099
1100         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1101                 return;
1102
1103         __io_req_init_async(req);
1104
1105         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1106         req->work.identity = tctx->identity;
1107         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1108                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1109 }
1110
1111 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1112 {
1113         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1114 }
1115
1116 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1117 {
1118         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1119
1120         complete(&ctx->ref_comp);
1121 }
1122
1123 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1124 {
1125         return !req->timeout.off;
1126 }
1127
1128 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1129 {
1130         struct io_ring_ctx *ctx;
1131         int hash_bits;
1132
1133         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1134         if (!ctx)
1135                 return NULL;
1136
1137         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1138         if (!ctx->fallback_req)
1139                 goto err;
1140
1141         /*
1142          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1143          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1144          */
1145         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1146         hash_bits -= 5;
1147         if (hash_bits <= 0)
1148                 hash_bits = 1;
1149         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1150         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1151                                         GFP_KERNEL);
1152         if (!ctx->cancel_hash)
1153                 goto err;
1154         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1155
1156         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1157                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1158                 goto err;
1159
1160         ctx->flags = p->flags;
1161         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1162         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1163         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1165         init_completion(&ctx->ref_comp);
1166         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1167         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1168         idr_init(&ctx->personality_idr);
1169         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1170         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1171         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1172         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1173         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1174         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1175         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1176         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1177         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1178         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1179         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1180         return ctx;
1181 err:
1182         if (ctx->fallback_req)
1183                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1184         kfree(ctx->cancel_hash);
1185         kfree(ctx);
1186         return NULL;
1187 }
1188
1189 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1190 {
1191         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1192                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1193
1194                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1195                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1196         }
1197
1198         return false;
1199 }
1200
1201 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1202 {
1203         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1204
1205         /* order cqe stores with ring update */
1206         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1207
1208         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1209                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1210                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1211         }
1212 }
1213
1214 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1215 {
1216         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1217                 return;
1218         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1219                 kfree(req->work.identity);
1220 }
1221
1222 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1223 {
1224         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1225                 return;
1226
1227         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1228
1229         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1230                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1231                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1232         }
1233 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1234         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1235                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1236                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1237         }
1238 #endif
1239         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1240                 put_cred(req->work.identity->creds);
1241                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1242         }
1243         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1244                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1245
1246                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1247                 if (--fs->users)
1248                         fs = NULL;
1249                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1250                 if (fs)
1251                         free_fs_struct(fs);
1252                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1253         }
1254
1255         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1256 }
1257
1258 /*
1259  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1260  * the current context.
1261  */
1262 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1263 {
1264         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1265         const struct cred *creds = NULL;
1266         struct io_identity *id;
1267
1268         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1269                 creds = req->work.identity->creds;
1270
1271         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1272         if (unlikely(!id)) {
1273                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1274                 return false;
1275         }
1276
1277         /*
1278          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1279          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1280          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1281          * that one separately.
1282          */
1283         io_init_identity(id);
1284         if (creds)
1285                 req->work.identity->creds = creds;
1286
1287         /* add one for this request */
1288         refcount_inc(&id->count);
1289
1290         /* drop tctx and req identity references, if needed */
1291         if (tctx->identity != &tctx->__identity &&
1292             refcount_dec_and_test(&tctx->identity->count))
1293                 kfree(tctx->identity);
1294         if (req->work.identity != &tctx->__identity &&
1295             refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1296                 kfree(req->work.identity);
1297
1298         req->work.identity = id;
1299         tctx->identity = id;
1300         return true;
1301 }
1302
1303 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1304 {
1305         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1306         struct io_identity *id = req->work.identity;
1307         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1308
1309         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1310                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1311                         return false;
1312                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1313         }
1314
1315         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1316             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1317             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1318                 if (id->files != current->files ||
1319                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1320                         return false;
1321                 atomic_inc(&id->files->count);
1322                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1323                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1324
1325                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1326                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1327                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1328                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1329         }
1330 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1331         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1332             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1333                 rcu_read_lock();
1334                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1335                         rcu_read_unlock();
1336                         return false;
1337                 }
1338                 /*
1339                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1340                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1341                  */
1342                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1343                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1344                 rcu_read_unlock();
1345         }
1346 #endif
1347         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1348                 if (id->creds != current_cred())
1349                         return false;
1350                 get_cred(id->creds);
1351                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1352         }
1353 #ifdef CONFIG_AUDIT
1354         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1355             current->sessionid != id->sessionid)
1356                 return false;
1357 #endif
1358         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1359             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1360                 if (current->fs != id->fs)
1361                         return false;
1362                 spin_lock(&id->fs->lock);
1363                 if (!id->fs->in_exec) {
1364                         id->fs->users++;
1365                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1366                 } else {
1367                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1368                 }
1369                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1370         }
1371
1372         return true;
1373 }
1374
1375 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1376 {
1377         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1378         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1379         struct io_identity *id;
1380
1381         io_req_init_async(req);
1382         id = req->work.identity;
1383
1384         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1385                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1386
1387         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1388                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1389                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1390         } else {
1391                 if (def->unbound_nonreg_file)
1392                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1393         }
1394
1395         /* ->mm can never change on us */
1396         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1397             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1398                 mmgrab(id->mm);
1399                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1400         }
1401
1402         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1403         if (io_grab_identity(req))
1404                 return;
1405
1406         if (!io_identity_cow(req))
1407                 return;
1408
1409         /* can't fail at this point */
1410         if (!io_grab_identity(req))
1411                 WARN_ON(1);
1412 }
1413
1414 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1415 {
1416         struct io_kiocb *cur;
1417
1418         io_prep_async_work(req);
1419         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1420                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1421                         io_prep_async_work(cur);
1422 }
1423
1424 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1425 {
1426         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1427         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1428
1429         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1430                                         &req->work, req->flags);
1431         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1432         return link;
1433 }
1434
1435 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1436 {
1437         struct io_kiocb *link;
1438
1439         /* init ->work of the whole link before punting */
1440         io_prep_async_link(req);
1441         link = __io_queue_async_work(req);
1442
1443         if (link)
1444                 io_queue_linked_timeout(link);
1445 }
1446
1447 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1448 {
1449         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1450         int ret;
1451
1452         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1453         if (ret != -1) {
1454                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1455                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1456                 list_del_init(&req->timeout.list);
1457                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1458                 io_put_req_deferred(req, 1);
1459         }
1460 }
1461
1462 static bool io_task_match(struct io_kiocb *req, struct task_struct *tsk)
1463 {
1464         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1465
1466         if (!tsk || req->task == tsk)
1467                 return true;
1468         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1469                 if (ctx->sq_data && req->task == ctx->sq_data->thread)
1470                         return true;
1471         }
1472         return false;
1473 }
1474
1475 /*
1476  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1477  */
1478 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
1479 {
1480         struct io_kiocb *req, *tmp;
1481         int canceled = 0;
1482
1483         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1484         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1485                 if (io_task_match(req, tsk)) {
1486                         io_kill_timeout(req);
1487                         canceled++;
1488                 }
1489         }
1490         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1491         return canceled != 0;
1492 }
1493
1494 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1495 {
1496         do {
1497                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1498                                                 struct io_defer_entry, list);
1499                 struct io_kiocb *link;
1500
1501                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1502                         break;
1503                 list_del_init(&de->list);
1504                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1505                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1506                 if (link) {
1507                         __io_queue_linked_timeout(link);
1508                         /* drop submission reference */
1509                         io_put_req_deferred(link, 1);
1510                 }
1511                 kfree(de);
1512         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1513 }
1514
1515 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1516 {
1517         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1518                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1519                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1520
1521                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1522                         break;
1523                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1524                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1525                         break;
1526
1527                 list_del_init(&req->timeout.list);
1528                 io_kill_timeout(req);
1529         }
1530 }
1531
1532 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1533 {
1534         io_flush_timeouts(ctx);
1535         __io_commit_cqring(ctx);
1536
1537         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1538                 __io_queue_deferred(ctx);
1539 }
1540
1541 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1542 {
1543         struct io_rings *r = ctx->rings;
1544
1545         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1546 }
1547
1548 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1549 {
1550         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1551         unsigned tail;
1552
1553         tail = ctx->cached_cq_tail;
1554         /*
1555          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1556          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1557          * fill the cq entry
1558          */
1559         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1560                 return NULL;
1561
1562         ctx->cached_cq_tail++;
1563         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1564 }
1565
1566 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1567 {
1568         if (!ctx->cq_ev_fd)
1569                 return false;
1570         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1571                 return false;
1572         if (!ctx->eventfd_async)
1573                 return true;
1574         return io_wq_current_is_worker();
1575 }
1576
1577 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1578 {
1579         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1580                 wake_up(&ctx->wait);
1581         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1582                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1583         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1584                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1585 }
1586
1587 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1588 {
1589         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1590                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1591                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1592                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1593         }
1594 }
1595
1596 static inline bool __io_match_files(struct io_kiocb *req,
1597                                     struct files_struct *files)
1598 {
1599         return ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
1600                 (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES)) &&
1601                 req->work.identity->files == files;
1602 }
1603
1604 static bool io_match_files(struct io_kiocb *req,
1605                            struct files_struct *files)
1606 {
1607         struct io_kiocb *link;
1608
1609         if (!files)
1610                 return true;
1611         if (__io_match_files(req, files))
1612                 return true;
1613         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
1614                 list_for_each_entry(link, &req->link_list, link_list) {
1615                         if (__io_match_files(link, files))
1616                                 return true;
1617                 }
1618         }
1619         return false;
1620 }
1621
1622 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1623 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1624                                      struct task_struct *tsk,
1625                                      struct files_struct *files)
1626 {
1627         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1628         struct io_kiocb *req, *tmp;
1629         struct io_uring_cqe *cqe;
1630         unsigned long flags;
1631         LIST_HEAD(list);
1632
1633         if (!force) {
1634                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1635                         return true;
1636                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1637                     rings->cq_ring_entries))
1638                         return false;
1639         }
1640
1641         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1642
1643         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1644         if (force)
1645                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1646
1647         cqe = NULL;
1648         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1649                 if (tsk && req->task != tsk)
1650                         continue;
1651                 if (!io_match_files(req, files))
1652                         continue;
1653
1654                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1655                 if (!cqe && !force)
1656                         break;
1657
1658                 list_move(&req->compl.list, &list);
1659                 if (cqe) {
1660                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1661                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1662                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1663                 } else {
1664                         ctx->cached_cq_overflow++;
1665                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1666                                    ctx->cached_cq_overflow);
1667                 }
1668         }
1669
1670         io_commit_cqring(ctx);
1671         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1672
1673         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1674         io_cqring_ev_posted(ctx);
1675
1676         while (!list_empty(&list)) {
1677                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1678                 list_del(&req->compl.list);
1679                 io_put_req(req);
1680         }
1681
1682         return cqe != NULL;
1683 }
1684
1685 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1686 {
1687         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1688         struct io_uring_cqe *cqe;
1689
1690         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1691
1692         /*
1693          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1694          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1695          * the ring.
1696          */
1697         cqe = io_get_cqring(ctx);
1698         if (likely(cqe)) {
1699                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1700                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1701                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1702         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1703                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1704                 /*
1705                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1706                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1707                  * to drop it on the floor.
1708                  */
1709                 ctx->cached_cq_overflow++;
1710                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1711         } else {
1712                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1713                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1714                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1715                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1716                 }
1717                 io_clean_op(req);
1718                 req->result = res;
1719                 req->compl.cflags = cflags;
1720                 refcount_inc(&req->refs);
1721                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1722         }
1723 }
1724
1725 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1726 {
1727         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1728 }
1729
1730 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1731 {
1732         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1733         unsigned long flags;
1734
1735         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1736         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1737         io_commit_cqring(ctx);
1738         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1739
1740         io_cqring_ev_posted(ctx);
1741 }
1742
1743 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1744 {
1745         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1746
1747         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1748         while (!list_empty(&cs->list)) {
1749                 struct io_kiocb *req;
1750
1751                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1752                 list_del(&req->compl.list);
1753                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1754
1755                 /*
1756                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1757                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1758                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1759                  */
1760                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1761                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1762                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1763                         io_put_req(req);
1764                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1765                 } else {
1766                         io_put_req(req);
1767                 }
1768         }
1769         io_commit_cqring(ctx);
1770         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1771
1772         io_cqring_ev_posted(ctx);
1773         cs->nr = 0;
1774 }
1775
1776 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1777                               struct io_comp_state *cs)
1778 {
1779         if (!cs) {
1780                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1781                 io_put_req(req);
1782         } else {
1783                 io_clean_op(req);
1784                 req->result = res;
1785                 req->compl.cflags = cflags;
1786                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1787                 if (++cs->nr >= 32)
1788                         io_submit_flush_completions(cs);
1789         }
1790 }
1791
1792 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1793 {
1794         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1795 }
1796
1797 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1798 {
1799         return req == (struct io_kiocb *)
1800                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1801 }
1802
1803 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1804 {
1805         struct io_kiocb *req;
1806
1807         req = ctx->fallback_req;
1808         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1809                 return req;
1810
1811         return NULL;
1812 }
1813
1814 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1815                                      struct io_submit_state *state)
1816 {
1817         if (!state->free_reqs) {
1818                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1819                 size_t sz;
1820                 int ret;
1821
1822                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1823                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1824
1825                 /*
1826                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1827                  * retry single alloc to be on the safe side.
1828                  */
1829                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1830                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1831                         if (!state->reqs[0])
1832                                 goto fallback;
1833                         ret = 1;
1834                 }
1835                 state->free_reqs = ret;
1836         }
1837
1838         state->free_reqs--;
1839         return state->reqs[state->free_reqs];
1840 fallback:
1841         return io_get_fallback_req(ctx);
1842 }
1843
1844 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1845                           bool fixed)
1846 {
1847         if (fixed)
1848                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1849         else
1850                 fput(file);
1851 }
1852
1853 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1854 {
1855         io_clean_op(req);
1856
1857         if (req->async_data)
1858                 kfree(req->async_data);
1859         if (req->file)
1860                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1861
1862         io_req_clean_work(req);
1863 }
1864
1865 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1866 {
1867         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1868         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1869
1870         io_dismantle_req(req);
1871
1872         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
1873         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
1874                 wake_up(&tctx->wait);
1875         put_task_struct(req->task);
1876
1877         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1878                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1879         else
1880                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1881         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1882 }
1883
1884 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1885 {
1886         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1887         struct io_kiocb *link;
1888         bool cancelled = false;
1889         unsigned long flags;
1890
1891         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1892         link = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
1893                                         link_list);
1894         /*
1895          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1896          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1897          */
1898         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1899                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1900                 int ret;
1901
1902                 list_del_init(&link->link_list);
1903                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1904                 if (ret != -1) {
1905                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1906                         io_commit_cqring(ctx);
1907                         cancelled = true;
1908                 }
1909         }
1910         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1911         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1912
1913         if (cancelled) {
1914                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1915                 io_put_req(link);
1916         }
1917 }
1918
1919 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1920 {
1921         struct io_kiocb *nxt;
1922
1923         /*
1924          * The list should never be empty when we are called here. But could
1925          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1926          * safe side.
1927          */
1928         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1929                 return NULL;
1930
1931         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1932         list_del_init(&req->link_list);
1933         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1934                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1935         return nxt;
1936 }
1937
1938 /*
1939  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1940  */
1941 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1942 {
1943         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1944         unsigned long flags;
1945
1946         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1947         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1948                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1949                                                 struct io_kiocb, link_list);
1950
1951                 list_del_init(&link->link_list);
1952                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1953
1954                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1955
1956                 /*
1957                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
1958                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
1959                  * work.fs->lock.
1960                  */
1961                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1962                         io_put_req_deferred(link, 2);
1963                 else
1964                         io_double_put_req(link);
1965         }
1966
1967         io_commit_cqring(ctx);
1968         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1969
1970         io_cqring_ev_posted(ctx);
1971 }
1972
1973 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1974 {
1975         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1976         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1977                 io_kill_linked_timeout(req);
1978
1979         /*
1980          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1981          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1982          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1983          * of the chain.
1984          */
1985         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1986                 return io_req_link_next(req);
1987         io_fail_links(req);
1988         return NULL;
1989 }
1990
1991 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1992 {
1993         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1994                 return NULL;
1995         return __io_req_find_next(req);
1996 }
1997
1998 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool twa_signal_ok)
1999 {
2000         struct task_struct *tsk = req->task;
2001         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2002         enum task_work_notify_mode notify;
2003         int ret;
2004
2005         if (tsk->flags & PF_EXITING)
2006                 return -ESRCH;
2007
2008         /*
2009          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2010          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2011          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2012          * will do the job.
2013          */
2014         notify = TWA_NONE;
2015         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
2016                 notify = TWA_SIGNAL;
2017
2018         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
2019         if (!ret)
2020                 wake_up_process(tsk);
2021
2022         return ret;
2023 }
2024
2025 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2026 {
2027         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2028
2029         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2030         io_cqring_fill_event(req, error);
2031         io_commit_cqring(ctx);
2032         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2033
2034         io_cqring_ev_posted(ctx);
2035         req_set_fail_links(req);
2036         io_double_put_req(req);
2037 }
2038
2039 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2040 {
2041         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2042         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2043
2044         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2045         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2046 }
2047
2048 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2049 {
2050         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2051
2052         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
2053                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2054                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2055                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2056         } else {
2057                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2058         }
2059 }
2060
2061 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2062 {
2063         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2064         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2065
2066         __io_req_task_submit(req);
2067         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2068 }
2069
2070 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2071 {
2072         int ret;
2073
2074         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2075         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2076
2077         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2078         if (unlikely(ret)) {
2079                 struct task_struct *tsk;
2080
2081                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2082                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2083                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2084                 wake_up_process(tsk);
2085         }
2086 }
2087
2088 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2089 {
2090         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2091
2092         if (nxt)
2093                 io_req_task_queue(nxt);
2094 }
2095
2096 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2097 {
2098         io_queue_next(req);
2099         __io_free_req(req);
2100 }
2101
2102 struct req_batch {
2103         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2104         int to_free;
2105
2106         struct task_struct      *task;
2107         int                     task_refs;
2108 };
2109
2110 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2111 {
2112         rb->to_free = 0;
2113         rb->task_refs = 0;
2114         rb->task = NULL;
2115 }
2116
2117 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2118                                       struct req_batch *rb)
2119 {
2120         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2121         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2122         rb->to_free = 0;
2123 }
2124
2125 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2126                                      struct req_batch *rb)
2127 {
2128         if (rb->to_free)
2129                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2130         if (rb->task) {
2131                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2132
2133                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2134                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2135                 rb->task = NULL;
2136         }
2137 }
2138
2139 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2140 {
2141         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2142                 io_free_req(req);
2143                 return;
2144         }
2145         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2146                 io_queue_next(req);
2147
2148         if (req->task != rb->task) {
2149                 if (rb->task) {
2150                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2151
2152                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2153                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2154                 }
2155                 rb->task = req->task;
2156                 rb->task_refs = 0;
2157         }
2158         rb->task_refs++;
2159
2160         io_dismantle_req(req);
2161         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2162         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2163                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2164 }
2165
2166 /*
2167  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2168  * was the last reference to this request.
2169  */
2170 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2171 {
2172         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2173
2174         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2175                 nxt = io_req_find_next(req);
2176                 __io_free_req(req);
2177         }
2178         return nxt;
2179 }
2180
2181 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2182 {
2183         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2184                 io_free_req(req);
2185 }
2186
2187 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2188 {
2189         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2190
2191         io_free_req(req);
2192 }
2193
2194 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2195 {
2196         int ret;
2197
2198         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2199         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2200         if (unlikely(ret)) {
2201                 struct task_struct *tsk;
2202
2203                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2204                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2205                 wake_up_process(tsk);
2206         }
2207 }
2208
2209 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2210 {
2211         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2212                 io_free_req_deferred(req);
2213 }
2214
2215 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2216 {
2217         struct io_kiocb *nxt;
2218
2219         /*
2220          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2221          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2222          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2223          */
2224         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2225                 return NULL;
2226
2227         nxt = io_req_find_next(req);
2228         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2229 }
2230
2231 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2232 {
2233         /* drop both submit and complete references */
2234         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2235                 io_free_req(req);
2236 }
2237
2238 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
2239 {
2240         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2241
2242         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
2243                 /*
2244                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
2245                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
2246                  * entries. We cannot safely to it from here.
2247                  */
2248                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
2249                         return -1U;
2250
2251                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2252         }
2253
2254         /* See comment at the top of this file */
2255         smp_rmb();
2256         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
2257 }
2258
2259 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2260 {
2261         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2262
2263         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2264         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2265 }
2266
2267 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2268 {
2269         unsigned int cflags;
2270
2271         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2272         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2273         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2274         kfree(kbuf);
2275         return cflags;
2276 }
2277
2278 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2279 {
2280         struct io_buffer *kbuf;
2281
2282         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2283         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2284 }
2285
2286 static inline bool io_run_task_work(void)
2287 {
2288         /*
2289          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2290          * not add work to such a task.
2291          */
2292         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2293                 return false;
2294         if (current->task_works) {
2295                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2296                 task_work_run();
2297                 return true;
2298         }
2299
2300         return false;
2301 }
2302
2303 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2304 {
2305         struct io_kiocb *req;
2306
2307         do {
2308                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2309                 list_del(&req->inflight_entry);
2310                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2311         } while (!list_empty(again));
2312 }
2313
2314 /*
2315  * Find and free completed poll iocbs
2316  */
2317 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2318                                struct list_head *done)
2319 {
2320         struct req_batch rb;
2321         struct io_kiocb *req;
2322         LIST_HEAD(again);
2323
2324         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2325         smp_rmb();
2326
2327         io_init_req_batch(&rb);
2328         while (!list_empty(done)) {
2329                 int cflags = 0;
2330
2331                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2332                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2333                         req->result = 0;
2334                         req->iopoll_completed = 0;
2335                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2336                         continue;
2337                 }
2338                 list_del(&req->inflight_entry);
2339
2340                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2341                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2342
2343                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2344                 (*nr_events)++;
2345
2346                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2347                         io_req_free_batch(&rb, req);
2348         }
2349
2350         io_commit_cqring(ctx);
2351         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2352                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2353         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2354
2355         if (!list_empty(&again))
2356                 io_iopoll_queue(&again);
2357 }
2358
2359 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2360                         long min)
2361 {
2362         struct io_kiocb *req, *tmp;
2363         LIST_HEAD(done);
2364         bool spin;
2365         int ret;
2366
2367         /*
2368          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2369          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2370          */
2371         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2372
2373         ret = 0;
2374         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2375                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2376
2377                 /*
2378                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2379                  * If we find a request that requires polling, break out
2380                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2381                  */
2382                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2383                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2384                         continue;
2385                 }
2386                 if (!list_empty(&done))
2387                         break;
2388
2389                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2390                 if (ret < 0)
2391                         break;
2392
2393                 /* iopoll may have completed current req */
2394                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2395                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2396
2397                 if (ret && spin)
2398                         spin = false;
2399                 ret = 0;
2400         }
2401
2402         if (!list_empty(&done))
2403                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2404
2405         return ret;
2406 }
2407
2408 /*
2409  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2410  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2411  * as a non-spinning completion check.
2412  */
2413 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2414                                 long min)
2415 {
2416         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2417                 int ret;
2418
2419                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2420                 if (ret < 0)
2421                         return ret;
2422                 if (*nr_events >= min)
2423                         return 0;
2424         }
2425
2426         return 1;
2427 }
2428
2429 /*
2430  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2431  * find and complete them.
2432  */
2433 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2434 {
2435         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2436                 return;
2437
2438         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2439         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2440                 unsigned int nr_events = 0;
2441
2442                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2443
2444                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2445                 if (nr_events == 0)
2446                         break;
2447                 /*
2448                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2449                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2450                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2451                  */
2452                 if (need_resched()) {
2453                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2454                         cond_resched();
2455                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2456                 }
2457         }
2458         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2459 }
2460
2461 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2462 {
2463         unsigned int nr_events = 0;
2464         int iters = 0, ret = 0;
2465
2466         /*
2467          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2468          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2469          * that got punted to a workqueue.
2470          */
2471         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2472         do {
2473                 /*
2474                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2475                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2476                  * already triggered a CQE (eg in error).
2477                  */
2478                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2479                         break;
2480
2481                 /*
2482                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2483                  * application entering polling for a command before it gets
2484                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2485                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2486                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2487                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2488                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2489                  * very same mutex.
2490                  */
2491                 if (!(++iters & 7)) {
2492                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2493                         io_run_task_work();
2494                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2495                 }
2496
2497                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2498                 if (ret <= 0)
2499                         break;
2500                 ret = 0;
2501         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2502
2503         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2504         return ret;
2505 }
2506
2507 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2508 {
2509         /*
2510          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2511          * thread.
2512          */
2513         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2514                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2515
2516                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2517         }
2518         file_end_write(req->file);
2519 }
2520
2521 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2522                                   struct io_comp_state *cs)
2523 {
2524         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2525         int cflags = 0;
2526
2527         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2528                 kiocb_end_write(req);
2529
2530         if (res != req->result)
2531                 req_set_fail_links(req);
2532         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2533                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2534         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2535 }
2536
2537 #ifdef CONFIG_BLOCK
2538 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2539 {
2540         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2541         ssize_t ret = -ECANCELED;
2542         struct iov_iter iter;
2543         int rw;
2544
2545         if (error) {
2546                 ret = error;
2547                 goto end_req;
2548         }
2549
2550         switch (req->opcode) {
2551         case IORING_OP_READV:
2552         case IORING_OP_READ_FIXED:
2553         case IORING_OP_READ:
2554                 rw = READ;
2555                 break;
2556         case IORING_OP_WRITEV:
2557         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2558         case IORING_OP_WRITE:
2559                 rw = WRITE;
2560                 break;
2561         default:
2562                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2563                                 req->opcode);
2564                 goto end_req;
2565         }
2566
2567         if (!req->async_data) {
2568                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2569                 if (ret < 0)
2570                         goto end_req;
2571                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2572                 if (!ret)
2573                         return true;
2574                 kfree(iovec);
2575         } else {
2576                 return true;
2577         }
2578 end_req:
2579         req_set_fail_links(req);
2580         io_req_complete(req, ret);
2581         return false;
2582 }
2583 #endif
2584
2585 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2586 {
2587 #ifdef CONFIG_BLOCK
2588         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2589         int ret;
2590
2591         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2592                 return false;
2593         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2594                 return false;
2595
2596         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2597
2598         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2599                 refcount_inc(&req->refs);
2600                 io_queue_async_work(req);
2601                 return true;
2602         }
2603
2604 #endif
2605         return false;
2606 }
2607
2608 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2609                              struct io_comp_state *cs)
2610 {
2611         if (!io_rw_reissue(req, res))
2612                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2613 }
2614
2615 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2616 {
2617         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2618
2619         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2620 }
2621
2622 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2623 {
2624         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2625
2626         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2627                 kiocb_end_write(req);
2628
2629         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2630                 req_set_fail_links(req);
2631
2632         WRITE_ONCE(req->result, res);
2633         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2634         smp_wmb();
2635         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2636 }
2637
2638 /*
2639  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2640  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2641  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2642  * accessing the kiocb cookie.
2643  */
2644 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2645 {
2646         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2647
2648         /*
2649          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2650          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2651          * different devices.
2652          */
2653         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2654                 ctx->poll_multi_file = false;
2655         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2656                 struct io_kiocb *list_req;
2657
2658                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2659                                                 inflight_entry);
2660                 if (list_req->file != req->file)
2661                         ctx->poll_multi_file = true;
2662         }
2663
2664         /*
2665          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2666          * it to the front so we find it first.
2667          */
2668         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2669                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2670         else
2671                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2672
2673         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2674             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2675                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2676 }
2677
2678 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2679 {
2680         if (state->has_refs)
2681                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2682         state->file = NULL;
2683 }
2684
2685 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2686 {
2687         if (state->file)
2688                 __io_state_file_put(state);
2689 }
2690
2691 /*
2692  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2693  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2694  * has more than one submission.
2695  */
2696 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2697 {
2698         if (!state)
2699                 return fget(fd);
2700
2701         if (state->file) {
2702                 if (state->fd == fd) {
2703                         state->has_refs--;
2704                         return state->file;
2705                 }
2706                 __io_state_file_put(state);
2707         }
2708         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2709         if (!state->file)
2710                 return NULL;
2711
2712         state->fd = fd;
2713         state->has_refs = state->ios_left - 1;
2714         return state->file;
2715 }
2716
2717 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2718 {
2719 #ifdef CONFIG_BLOCK
2720         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2721 #else
2722         return true;
2723 #endif
2724 }
2725
2726 /*
2727  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2728  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2729  * inline.
2730  */
2731 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2732 {
2733         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2734
2735         if (S_ISBLK(mode)) {
2736                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2737                         return true;
2738                 return false;
2739         }
2740         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2741                 return true;
2742         if (S_ISREG(mode)) {
2743                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2744                     file->f_op != &io_uring_fops)
2745                         return true;
2746                 return false;
2747         }
2748
2749         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2750         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2751                 return true;
2752
2753         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2754                 return false;
2755
2756         if (rw == READ)
2757                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2758
2759         return file->f_op->write_iter != NULL;
2760 }
2761
2762 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2763 {
2764         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2765         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2766         unsigned ioprio;
2767         int ret;
2768
2769         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2770                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2771
2772         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2773         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2774                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2775                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2776         }
2777         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2778         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2779         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2780         if (unlikely(ret))
2781                 return ret;
2782
2783         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2784         if (ioprio) {
2785                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2786                 if (ret)
2787                         return ret;
2788
2789                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2790         } else
2791                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2792
2793         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2794         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2795                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2796
2797         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2798                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2799                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2800                         return -EOPNOTSUPP;
2801
2802                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2803                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2804                 req->iopoll_completed = 0;
2805         } else {
2806                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2807                         return -EINVAL;
2808                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2809         }
2810
2811         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2812         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2813         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2814         return 0;
2815 }
2816
2817 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2818 {
2819         switch (ret) {
2820         case -EIOCBQUEUED:
2821                 break;
2822         case -ERESTARTSYS:
2823         case -ERESTARTNOINTR:
2824         case -ERESTARTNOHAND:
2825         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2826                 /*
2827                  * We can't just restart the syscall, since previously
2828                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2829                  * IO with EINTR.
2830                  */
2831                 ret = -EINTR;
2832                 fallthrough;
2833         default:
2834                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2835         }
2836 }
2837
2838 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2839                        struct io_comp_state *cs)
2840 {
2841         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2842         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2843
2844         /* add previously done IO, if any */
2845         if (io && io->bytes_done > 0) {
2846                 if (ret < 0)
2847                         ret = io->bytes_done;
2848                 else
2849                         ret += io->bytes_done;
2850         }
2851
2852         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2853                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2854         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2855                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2856         else
2857                 io_rw_done(kiocb, ret);
2858 }
2859
2860 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2861                                struct iov_iter *iter)
2862 {
2863         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2864         size_t len = req->rw.len;
2865         struct io_mapped_ubuf *imu;
2866         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2867         size_t offset;
2868         u64 buf_addr;
2869
2870         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2871                 return -EFAULT;
2872         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2873         imu = &ctx->user_bufs[index];
2874         buf_addr = req->rw.addr;
2875
2876         /* overflow */
2877         if (buf_addr + len < buf_addr)
2878                 return -EFAULT;
2879         /* not inside the mapped region */
2880         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2881                 return -EFAULT;
2882
2883         /*
2884          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2885          * and advance us to the beginning.
2886          */
2887         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2888         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2889
2890         if (offset) {
2891                 /*
2892                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2893                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2894                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2895                  * we know that:
2896                  *
2897                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2898                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2899                  *    first and last bvec
2900                  *
2901                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2902                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2903                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2904                  * since we can just skip the first segment, which may not
2905                  * be PAGE_SIZE aligned.
2906                  */
2907                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2908
2909                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2910                         iov_iter_advance(iter, offset);
2911                 } else {
2912                         unsigned long seg_skip;
2913
2914                         /* skip first vec */
2915                         offset -= bvec->bv_len;
2916                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2917
2918                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2919                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2920                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2921                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2922                 }
2923         }
2924
2925         return len;
2926 }
2927
2928 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2929 {
2930         if (needs_lock)
2931                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2932 }
2933
2934 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2935 {
2936         /*
2937          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2938          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2939          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2940          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2941          */
2942         if (needs_lock)
2943                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2944 }
2945
2946 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2947                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2948                                           bool needs_lock)
2949 {
2950         struct io_buffer *head;
2951
2952         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2953                 return kbuf;
2954
2955         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2956
2957         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2958
2959         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2960         if (head) {
2961                 if (!list_empty(&head->list)) {
2962                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2963                                                         list);
2964                         list_del(&kbuf->list);
2965                 } else {
2966                         kbuf = head;
2967                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2968                 }
2969                 if (*len > kbuf->len)
2970                         *len = kbuf->len;
2971         } else {
2972                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2973         }
2974
2975         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2976
2977         return kbuf;
2978 }
2979
2980 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2981                                         bool needs_lock)
2982 {
2983         struct io_buffer *kbuf;
2984         u16 bgid;
2985
2986         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2987         bgid = req->buf_index;
2988         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2989         if (IS_ERR(kbuf))
2990                 return kbuf;
2991         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2992         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2993         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2994 }
2995
2996 #ifdef CONFIG_COMPAT
2997 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2998                                 bool needs_lock)
2999 {
3000         struct compat_iovec __user *uiov;
3001         compat_ssize_t clen;
3002         void __user *buf;
3003         ssize_t len;
3004
3005         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3006         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3007                 return -EFAULT;
3008         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3009                 return -EFAULT;
3010         if (clen < 0)
3011                 return -EINVAL;
3012
3013         len = clen;
3014         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3015         if (IS_ERR(buf))
3016                 return PTR_ERR(buf);
3017         iov[0].iov_base = buf;
3018         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3019         return 0;
3020 }
3021 #endif
3022
3023 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3024                                       bool needs_lock)
3025 {
3026         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3027         void __user *buf;
3028         ssize_t len;
3029
3030         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3031                 return -EFAULT;
3032
3033         len = iov[0].iov_len;
3034         if (len < 0)
3035                 return -EINVAL;
3036         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3037         if (IS_ERR(buf))
3038                 return PTR_ERR(buf);
3039         iov[0].iov_base = buf;
3040         iov[0].iov_len = len;
3041         return 0;
3042 }
3043
3044 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3045                                     bool needs_lock)
3046 {
3047         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3048                 struct io_buffer *kbuf;
3049
3050                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3051                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3052                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3053                 return 0;
3054         }
3055         if (!req->rw.len)
3056                 return 0;
3057         else if (req->rw.len > 1)
3058                 return -EINVAL;
3059
3060 #ifdef CONFIG_COMPAT
3061         if (req->ctx->compat)
3062                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3063 #endif
3064
3065         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3066 }
3067
3068 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3069                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3070                                  bool needs_lock)
3071 {
3072         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3073         size_t sqe_len = req->rw.len;
3074         ssize_t ret;
3075         u8 opcode;
3076
3077         opcode = req->opcode;
3078         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3079                 *iovec = NULL;
3080                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3081         }
3082
3083         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3084         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3085                 return -EINVAL;
3086
3087         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3088                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3089                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3090                         if (IS_ERR(buf))
3091                                 return PTR_ERR(buf);
3092                         req->rw.len = sqe_len;
3093                 }
3094
3095                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3096                 *iovec = NULL;
3097                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
3098         }
3099
3100         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3101                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3102                 if (!ret) {
3103                         ret = (*iovec)->iov_len;
3104                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3105                 }
3106                 *iovec = NULL;
3107                 return ret;
3108         }
3109
3110         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3111                               req->ctx->compat);
3112 }
3113
3114 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3115                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3116                                bool needs_lock)
3117 {
3118         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3119
3120         if (!iorw)
3121                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
3122         *iovec = NULL;
3123         return iov_iter_count(&iorw->iter);
3124 }
3125
3126 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3127 {
3128         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3129 }
3130
3131 /*
3132  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3133  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3134  */
3135 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3136 {
3137         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3138         struct file *file = req->file;
3139         ssize_t ret = 0;
3140
3141         /*
3142          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3143          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3144          * the kiocb to be handled from an async context.
3145          */
3146         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3147                 return -EOPNOTSUPP;
3148         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3149                 return -EAGAIN;
3150
3151         while (iov_iter_count(iter)) {
3152                 struct iovec iovec;
3153                 ssize_t nr;
3154
3155                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3156                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3157                 } else {
3158                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3159                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3160                 }
3161
3162                 if (rw == READ) {
3163                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3164                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3165                 } else {
3166                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3167                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3168                 }
3169
3170                 if (nr < 0) {
3171                         if (!ret)
3172                                 ret = nr;
3173                         break;
3174                 }
3175                 ret += nr;
3176                 if (nr != iovec.iov_len)
3177                         break;
3178                 req->rw.len -= nr;
3179                 req->rw.addr += nr;
3180                 iov_iter_advance(iter, nr);
3181         }
3182
3183         return ret;
3184 }
3185
3186 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3187                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3188 {
3189         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3190
3191         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3192         rw->free_iovec = iovec;
3193         rw->bytes_done = 0;
3194         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3195         if (iter->type == ITER_BVEC)
3196                 return;
3197         if (!iovec) {
3198                 unsigned iov_off = 0;
3199
3200                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3201                 if (iter->iov != fast_iov) {
3202                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3203                         rw->iter.iov += iov_off;
3204                 }
3205                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3206                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3207                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3208         } else {
3209                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3210         }
3211 }
3212
3213 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3214 {
3215         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3216         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3217         return req->async_data == NULL;
3218 }
3219
3220 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3221 {
3222         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3223                 return 0;
3224
3225         return  __io_alloc_async_data(req);
3226 }
3227
3228 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3229                              const struct iovec *fast_iov,
3230                              struct iov_iter *iter, bool force)
3231 {
3232         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3233                 return 0;
3234         if (!req->async_data) {
3235                 if (__io_alloc_async_data(req))
3236                         return -ENOMEM;
3237
3238                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3239         }
3240         return 0;
3241 }
3242
3243 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3244 {
3245         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3246         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3247         ssize_t ret;
3248
3249         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3250         if (unlikely(ret < 0))
3251                 return ret;
3252
3253         iorw->bytes_done = 0;
3254         iorw->free_iovec = iov;
3255         if (iov)
3256                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3257         return 0;
3258 }
3259
3260 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3261 {
3262         ssize_t ret;
3263
3264         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3265         if (ret)
3266                 return ret;
3267
3268         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3269                 return -EBADF;
3270
3271         /* either don't need iovec imported or already have it */
3272         if (!req->async_data)
3273                 return 0;
3274         return io_rw_prep_async(req, READ);
3275 }
3276
3277 /*
3278  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3279  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3280  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3281  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3282  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3283  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3284  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3285  * slow path.
3286  */
3287 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3288                              int sync, void *arg)
3289 {
3290         struct wait_page_queue *wpq;
3291         struct io_kiocb *req = wait->private;
3292         struct wait_page_key *key = arg;
3293         int ret;
3294
3295         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3296
3297         if (!wake_page_match(wpq, key))
3298                 return 0;
3299
3300         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3301         list_del_init(&wait->entry);
3302
3303         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3304         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3305
3306         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3307         refcount_inc(&req->refs);
3308         ret = io_req_task_work_add(req, true);
3309         if (unlikely(ret)) {
3310                 struct task_struct *tsk;
3311
3312                 /* queue just for cancelation */
3313                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3314                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3315                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
3316                 wake_up_process(tsk);
3317         }
3318         return 1;
3319 }
3320
3321 /*
3322  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3323  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3324  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3325  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3326  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3327  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3328  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3329  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3330  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3331  * async worker threads for a blocking retry.
3332  */
3333 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3334 {
3335         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3336         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3337         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3338
3339         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3340         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3341                 return false;
3342
3343         /* Only for buffered IO */
3344         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3345                 return false;
3346
3347         /*
3348          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3349          * support callback based unlocks
3350          */
3351         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3352                 return false;
3353
3354         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3355         wait->wait.private = req;
3356         wait->wait.flags = 0;
3357         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3358         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3359         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3360         kiocb->ki_waitq = wait;
3361         return true;
3362 }
3363
3364 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3365 {
3366         if (req->file->f_op->read_iter)
3367                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3368         else if (req->file->f_op->read)
3369                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3370         else
3371                 return -EINVAL;
3372 }
3373
3374 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3375                    struct io_comp_state *cs)
3376 {
3377         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3378         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3379         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3380         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3381         ssize_t io_size, ret, ret2;
3382         size_t iov_count;
3383         bool no_async;
3384
3385         if (rw)
3386                 iter = &rw->iter;
3387
3388         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3389         if (ret < 0)
3390                 return ret;
3391         iov_count = iov_iter_count(iter);
3392         io_size = ret;
3393         req->result = io_size;
3394         ret = 0;
3395
3396         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3397         if (!force_nonblock)
3398                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3399         else
3400                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3401
3402
3403         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3404         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3405         if (no_async)
3406                 goto copy_iov;
3407
3408         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3409         if (unlikely(ret))
3410                 goto out_free;
3411
3412         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3413
3414         if (!ret) {
3415                 goto done;
3416         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3417                 ret = 0;
3418                 goto out_free;
3419         } else if (ret == -EAGAIN) {
3420                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3421                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3422                         goto done;
3423                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3424                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3425                         goto done;
3426                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3427                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3428                 ret = 0;
3429                 goto copy_iov;
3430         } else if (ret < 0) {
3431                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3432                 goto done;
3433         }
3434
3435         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3436         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3437             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3438                 goto done;
3439
3440         io_size -= ret;
3441 copy_iov:
3442         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3443         if (ret2) {
3444                 ret = ret2;
3445                 goto out_free;
3446         }
3447         if (no_async)
3448                 return -EAGAIN;
3449         rw = req->async_data;
3450         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3451         iovec = NULL;
3452         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3453         iter = &rw->iter;
3454 retry:
3455         rw->bytes_done += ret;
3456         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3457         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3458                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3459                 return -EAGAIN;
3460         }
3461
3462         /*
3463          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3464          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3465          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3466          * do, then just retry at the new offset.
3467          */
3468         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3469         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3470                 ret = 0;
3471                 goto out_free;
3472         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3473                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3474                 goto retry;
3475         }
3476 done:
3477         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3478         ret = 0;
3479 out_free:
3480         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3481         if (iovec)
3482                 kfree(iovec);
3483         return ret;
3484 }
3485
3486 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3487 {
3488         ssize_t ret;
3489
3490         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3491         if (ret)
3492                 return ret;
3493
3494         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3495                 return -EBADF;
3496
3497         /* either don't need iovec imported or already have it */
3498         if (!req->async_data)
3499                 return 0;
3500         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3501 }
3502
3503 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3504                     struct io_comp_state *cs)
3505 {
3506         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3507         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3508         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3509         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3510         size_t iov_count;
3511         ssize_t ret, ret2, io_size;
3512
3513         if (rw)
3514                 iter = &rw->iter;
3515
3516         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3517         if (ret < 0)
3518                 return ret;
3519         iov_count = iov_iter_count(iter);
3520         io_size = ret;
3521         req->result = io_size;
3522
3523         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3524         if (!force_nonblock)
3525                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3526         else
3527                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3528
3529         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3530         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3531                 goto copy_iov;
3532
3533         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3534         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3535             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3536                 goto copy_iov;
3537
3538         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3539         if (unlikely(ret))
3540                 goto out_free;
3541
3542         /*
3543          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3544          * which will be released by another thread in
3545          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3546          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3547          * we return to userspace.
3548          */
3549         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3550                 __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3551                                         SB_FREEZE_WRITE, true);
3552                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3553                                         SB_FREEZE_WRITE);
3554         }
3555         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3556
3557         if (req->file->f_op->write_iter)
3558                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3559         else if (req->file->f_op->write)
3560                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3561         else
3562                 ret2 = -EINVAL;
3563
3564         /*
3565          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3566          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3567          */
3568         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3569                 ret2 = -EAGAIN;
3570         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3571         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3572                 goto done;
3573         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3574                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3575                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3576                         goto copy_iov;
3577 done:
3578                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3579         } else {
3580 copy_iov:
3581                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3582                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3583                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3584                 if (!ret)
3585                         return -EAGAIN;
3586         }
3587 out_free:
3588         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3589         if (iovec)
3590                 kfree(iovec);
3591         return ret;
3592 }
3593
3594 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3595                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3596 {
3597         struct io_splice* sp = &req->splice;
3598         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3599
3600         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3601                 return -EINVAL;
3602
3603         sp->file_in = NULL;
3604         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3605         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3606
3607         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3608                 return -EINVAL;
3609
3610         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3611                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3612         if (!sp->file_in)
3613                 return -EBADF;
3614         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3615
3616         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3617                 /*
3618                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3619                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3620                  */
3621                 io_req_init_async(req);
3622                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3623         }
3624
3625         return 0;
3626 }
3627
3628 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3629                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3630 {
3631         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3632                 return -EINVAL;
3633         return __io_splice_prep(req, sqe);
3634 }
3635
3636 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3637 {
3638         struct io_splice *sp = &req->splice;
3639         struct file *in = sp->file_in;
3640         struct file *out = sp->file_out;
3641         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3642         long ret = 0;
3643
3644         if (force_nonblock)
3645                 return -EAGAIN;
3646         if (sp->len)
3647                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3648
3649         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3650         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3651
3652         if (ret != sp->len)
3653                 req_set_fail_links(req);
3654         io_req_complete(req, ret);
3655         return 0;
3656 }
3657
3658 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3659 {
3660         struct io_splice* sp = &req->splice;
3661
3662         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3663         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3664         return __io_splice_prep(req, sqe);
3665 }
3666
3667 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3668 {
3669         struct io_splice *sp = &req->splice;
3670         struct file *in = sp->file_in;
3671         struct file *out = sp->file_out;
3672         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3673         loff_t *poff_in, *poff_out;
3674         long ret = 0;
3675
3676         if (force_nonblock)
3677                 return -EAGAIN;
3678
3679         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3680         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3681
3682         if (sp->len)
3683                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3684
3685         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3686         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3687
3688         if (ret != sp->len)
3689                 req_set_fail_links(req);
3690         io_req_complete(req, ret);
3691         return 0;
3692 }
3693
3694 /*
3695  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3696  */
3697 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3698 {
3699         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3700
3701         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3702                 return -EINVAL;
3703
3704         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3705         return 0;
3706 }
3707
3708 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3709 {
3710         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3711
3712         if (!req->file)
3713                 return -EBADF;
3714
3715         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3716                 return -EINVAL;
3717         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3718                 return -EINVAL;
3719
3720         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3721         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3722                 return -EINVAL;
3723
3724         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3725         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3726         return 0;
3727 }
3728
3729 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3730 {
3731         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3732         int ret;
3733
3734         /* fsync always requires a blocking context */
3735         if (force_nonblock)
3736                 return -EAGAIN;
3737
3738         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3739                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3740                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3741         if (ret < 0)
3742                 req_set_fail_links(req);
3743         io_req_complete(req, ret);
3744         return 0;
3745 }
3746
3747 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3748                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3749 {
3750         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3751                 return -EINVAL;
3752         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3753                 return -EINVAL;
3754
3755         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3756         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3757         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3758         return 0;
3759 }
3760
3761 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3762 {
3763         int ret;
3764
3765         /* fallocate always requiring blocking context */
3766         if (force_nonblock)
3767                 return -EAGAIN;
3768         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3769                                 req->sync.len);
3770         if (ret < 0)
3771                 req_set_fail_links(req);
3772         io_req_complete(req, ret);
3773         return 0;
3774 }
3775
3776 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3777 {
3778         const char __user *fname;
3779         int ret;
3780
3781         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3782                 return -EINVAL;
3783         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3784                 return -EBADF;
3785
3786         /* open.how should be already initialised */
3787         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3788                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3789
3790         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3791         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3792         req->open.filename = getname(fname);
3793         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3794                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3795                 req->open.filename = NULL;
3796                 return ret;
3797         }
3798         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3799         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3800         return 0;
3801 }
3802
3803 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3804 {
3805         u64 flags, mode;
3806
3807         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3808                 return -EINVAL;
3809         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3810         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3811         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3812         return __io_openat_prep(req, sqe);
3813 }
3814
3815 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3816 {
3817         struct open_how __user *how;
3818         size_t len;
3819         int ret;
3820
3821         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3822                 return -EINVAL;
3823         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3824         len = READ_ONCE(sqe->len);
3825         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3826                 return -EINVAL;
3827
3828         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3829                                         len);
3830         if (ret)
3831                 return ret;
3832
3833         return __io_openat_prep(req, sqe);
3834 }
3835
3836 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3837 {
3838         struct open_flags op;
3839         struct file *file;
3840         int ret;
3841
3842         if (force_nonblock)
3843                 return -EAGAIN;
3844
3845         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3846         if (ret)
3847                 goto err;
3848
3849         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3850         if (ret < 0)
3851                 goto err;
3852
3853         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3854         if (IS_ERR(file)) {
3855                 put_unused_fd(ret);
3856                 ret = PTR_ERR(file);
3857         } else {
3858                 fsnotify_open(file);
3859                 fd_install(ret, file);
3860         }
3861 err:
3862         putname(req->open.filename);
3863         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3864         if (ret < 0)
3865                 req_set_fail_links(req);
3866         io_req_complete(req, ret);
3867         return 0;
3868 }
3869
3870 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3871 {
3872         return io_openat2(req, force_nonblock);
3873 }
3874
3875 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3876                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3877 {
3878         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3879         u64 tmp;
3880
3881         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3882                 return -EINVAL;
3883
3884         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3885         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3886                 return -EINVAL;
3887
3888         memset(p, 0, sizeof(*p));
3889         p->nbufs = tmp;
3890         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3891         return 0;
3892 }
3893
3894 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3895                                int bgid, unsigned nbufs)
3896 {
3897         unsigned i = 0;
3898
3899         /* shouldn't happen */
3900         if (!nbufs)
3901                 return 0;
3902
3903         /* the head kbuf is the list itself */
3904         while (!list_empty(&buf->list)) {
3905                 struct io_buffer *nxt;
3906
3907                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3908                 list_del(&nxt->list);
3909                 kfree(nxt);
3910                 if (++i == nbufs)
3911                         return i;
3912         }
3913         i++;
3914         kfree(buf);
3915         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3916
3917         return i;
3918 }
3919
3920 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3921                              struct io_comp_state *cs)
3922 {
3923         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3924         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3925         struct io_buffer *head;
3926         int ret = 0;
3927
3928         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3929
3930         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3931
3932         ret = -ENOENT;
3933         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3934         if (head)
3935                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3936
3937         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3938         if (ret < 0)
3939                 req_set_fail_links(req);
3940         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3941         return 0;
3942 }
3943
3944 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3945                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3946 {
3947         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3948         u64 tmp;
3949
3950         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3951                 return -EINVAL;
3952
3953         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3954         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3955                 return -E2BIG;
3956         p->nbufs = tmp;
3957         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3958         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3959
3960         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3961                 return -EFAULT;
3962
3963         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3964         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3965         if (tmp > USHRT_MAX)
3966                 return -E2BIG;
3967         p->bid = tmp;
3968         return 0;
3969 }
3970
3971 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3972 {
3973         struct io_buffer *buf;
3974         u64 addr = pbuf->addr;
3975         int i, bid = pbuf->bid;
3976
3977         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3978                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3979                 if (!buf)
3980                         break;
3981
3982                 buf->addr = addr;
3983                 buf->len = pbuf->len;
3984                 buf->bid = bid;
3985                 addr += pbuf->len;
3986                 bid++;
3987                 if (!*head) {
3988                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3989                         *head = buf;
3990                 } else {
3991                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3992                 }
3993         }
3994
3995         return i ? i : -ENOMEM;
3996 }
3997
3998 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3999                               struct io_comp_state *cs)
4000 {
4001         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4002         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4003         struct io_buffer *head, *list;
4004         int ret = 0;
4005
4006         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4007
4008         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4009
4010         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4011
4012         ret = io_add_buffers(p, &head);
4013         if (ret < 0)
4014                 goto out;
4015
4016         if (!list) {
4017                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4018                                         GFP_KERNEL);
4019                 if (ret < 0) {
4020                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4021                         goto out;
4022                 }
4023         }
4024 out:
4025         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4026         if (ret < 0)
4027                 req_set_fail_links(req);
4028         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4029         return 0;
4030 }
4031
4032 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4033                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4034 {
4035 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4036         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4037                 return -EINVAL;
4038         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4039                 return -EINVAL;
4040
4041         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4042         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4043         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4044
4045         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4046                 struct epoll_event __user *ev;
4047
4048                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4049                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4050                         return -EFAULT;
4051         }
4052
4053         return 0;
4054 #else
4055         return -EOPNOTSUPP;
4056 #endif
4057 }
4058
4059 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4060                         struct io_comp_state *cs)
4061 {
4062 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4063         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4064         int ret;
4065
4066         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4067         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4068                 return -EAGAIN;
4069
4070         if (ret < 0)
4071                 req_set_fail_links(req);
4072         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4073         return 0;
4074 #else
4075         return -EOPNOTSUPP;
4076 #endif
4077 }
4078
4079 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4080 {
4081 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4082         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4083                 return -EINVAL;
4084         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4085                 return -EINVAL;
4086
4087         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4088         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4089         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4090         return 0;
4091 #else
4092         return -EOPNOTSUPP;
4093 #endif
4094 }
4095
4096 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4097 {
4098 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4099         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4100         int ret;
4101
4102         if (force_nonblock)
4103                 return -EAGAIN;
4104
4105         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4106         if (ret < 0)
4107                 req_set_fail_links(req);
4108         io_req_complete(req, ret);
4109         return 0;
4110 #else
4111         return -EOPNOTSUPP;
4112 #endif
4113 }
4114
4115 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4116 {
4117         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4118                 return -EINVAL;
4119         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4120                 return -EINVAL;
4121
4122         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4123         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4124         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4125         return 0;
4126 }
4127
4128 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4129 {
4130         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4131         int ret;
4132
4133         if (force_nonblock) {
4134                 switch (fa->advice) {
4135                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4136                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4137                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4138                         break;
4139                 default:
4140                         return -EAGAIN;
4141                 }
4142         }
4143
4144         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4145         if (ret < 0)
4146                 req_set_fail_links(req);
4147         io_req_complete(req, ret);
4148         return 0;
4149 }
4150
4151 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4152 {
4153         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4154                 return -EINVAL;
4155         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4156                 return -EINVAL;
4157         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4158                 return -EBADF;
4159
4160         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4161         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4162         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4163         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4164         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4165
4166         return 0;
4167 }
4168
4169 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4170 {
4171         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4172         int ret;
4173
4174         if (force_nonblock) {
4175                 /* only need file table for an actual valid fd */
4176                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4177                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4178                 return -EAGAIN;
4179         }
4180
4181         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4182                        ctx->buffer);
4183
4184         if (ret < 0)
4185                 req_set_fail_links(req);
4186         io_req_complete(req, ret);
4187         return 0;
4188 }
4189
4190 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4191 {
4192         /*
4193          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4194          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4195          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4196          */
4197         io_req_init_async(req);
4198         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4199
4200         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4201                 return -EINVAL;
4202         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4203             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4204                 return -EINVAL;
4205         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4206                 return -EBADF;
4207
4208         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4209         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4210                 return -EBADF;
4211
4212         req->close.put_file = NULL;
4213         return 0;
4214 }
4215
4216 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4217                     struct io_comp_state *cs)
4218 {
4219         struct io_close *close = &req->close;
4220         int ret;
4221
4222         /* might be already done during nonblock submission */
4223         if (!close->put_file) {
4224                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4225                 if (ret < 0)
4226                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4227         }
4228
4229         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4230         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4231                 /* was never set, but play safe */
4232                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4233                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4234                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4235                 return -EAGAIN;
4236         }
4237
4238         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4239         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4240         if (ret < 0)
4241                 req_set_fail_links(req);
4242         fput(close->put_file);
4243         close->put_file = NULL;
4244         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4245         return 0;
4246 }
4247
4248 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4249 {
4250         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4251
4252         if (!req->file)
4253                 return -EBADF;
4254
4255         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4256                 return -EINVAL;
4257         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4258                 return -EINVAL;
4259
4260         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4261         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4262         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4263         return 0;
4264 }
4265
4266 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4267 {
4268         int ret;
4269
4270         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4271         if (force_nonblock)
4272                 return -EAGAIN;
4273
4274         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4275                                 req->sync.flags);
4276         if (ret < 0)
4277                 req_set_fail_links(req);
4278         io_req_complete(req, ret);
4279         return 0;
4280 }
4281
4282 #if defined(CONFIG_NET)
4283 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4284                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4285 {
4286         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4287
4288         if (async_msg)
4289                 return -EAGAIN;
4290         if (io_alloc_async_data(req)) {
4291                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4292                         kfree(kmsg->iov);
4293                 return -ENOMEM;
4294         }
4295         async_msg = req->async_data;
4296         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4297         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4298         return -EAGAIN;
4299 }
4300
4301 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4302                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4303 {
4304         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4305         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4306         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4307                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4308 }
4309
4310 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4311 {
4312         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4313         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4314         int ret;
4315
4316         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4317                 return -EINVAL;
4318
4319         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4320         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4321         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4322
4323 #ifdef CONFIG_COMPAT
4324         if (req->ctx->compat)
4325                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4326 #endif
4327
4328         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4329                 return 0;
4330         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4331         if (!ret)
4332                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4333         return ret;
4334 }
4335
4336 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4337                       struct io_comp_state *cs)
4338 {
4339         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4340         struct socket *sock;
4341         unsigned flags;
4342         int ret;
4343
4344         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4345         if (unlikely(!sock))
4346                 return ret;
4347
4348         if (req->async_data) {
4349                 kmsg = req->async_data;
4350                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4351                 /* if iov is set, it's allocated already */
4352                 if (!kmsg->iov)
4353                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4354                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4355         } else {
4356                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4357                 if (ret)
4358                         return ret;
4359                 kmsg = &iomsg;
4360         }
4361
4362         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4363         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4364                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4365         else if (force_nonblock)
4366                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4367
4368         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4369         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4370                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4371         if (ret == -ERESTARTSYS)
4372                 ret = -EINTR;
4373
4374         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4375                 kfree(kmsg->iov);
4376         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4377         if (ret < 0)
4378                 req_set_fail_links(req);
4379         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4380         return 0;
4381 }
4382
4383 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4384                    struct io_comp_state *cs)
4385 {
4386         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4387         struct msghdr msg;
4388         struct iovec iov;
4389         struct socket *sock;
4390         unsigned flags;
4391         int ret;
4392
4393         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4394         if (unlikely(!sock))
4395                 return ret;
4396
4397         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4398         if (unlikely(ret))
4399                 return ret;
4400
4401         msg.msg_name = NULL;
4402         msg.msg_control = NULL;
4403         msg.msg_controllen = 0;
4404         msg.msg_namelen = 0;
4405
4406         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4407         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4408                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4409         else if (force_nonblock)
4410                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4411
4412         msg.msg_flags = flags;
4413         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4414         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4415                 return -EAGAIN;
4416         if (ret == -ERESTARTSYS)
4417                 ret = -EINTR;
4418
4419         if (ret < 0)
4420                 req_set_fail_links(req);
4421         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4422         return 0;
4423 }
4424
4425 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4426                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4427 {
4428         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4429         struct iovec __user *uiov;
4430         size_t iov_len;
4431         int ret;
4432
4433         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4434                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4435         if (ret)
4436                 return ret;
4437
4438         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4439                 if (iov_len > 1)
4440                         return -EINVAL;
4441                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4442                         return -EFAULT;
4443                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4444                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4445                                 sr->len);
4446                 iomsg->iov = NULL;
4447         } else {
4448                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4449                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4450                                      false);
4451                 if (ret > 0)
4452                         ret = 0;
4453         }
4454
4455         return ret;
4456 }
4457
4458 #ifdef CONFIG_COMPAT
4459 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4460                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4461 {
4462         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4463         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4464         struct compat_iovec __user *uiov;
4465         compat_uptr_t ptr;
4466         compat_size_t len;
4467         int ret;
4468
4469         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4470         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4471                                         &ptr, &len);
4472         if (ret)
4473                 return ret;
4474
4475         uiov = compat_ptr(ptr);
4476         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4477                 compat_ssize_t clen;
4478
4479                 if (len > 1)
4480                         return -EINVAL;
4481                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4482                         return -EFAULT;
4483                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4484                         return -EFAULT;
4485                 if (clen < 0)
4486                         return -EINVAL;
4487                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4488                 iomsg->iov = NULL;
4489         } else {
4490                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4491                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4492                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4493                 if (ret < 0)
4494                         return ret;
4495         }
4496
4497         return 0;
4498 }
4499 #endif
4500
4501 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4502                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4503 {
4504         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4505         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4506
4507 #ifdef CONFIG_COMPAT
4508         if (req->ctx->compat)
4509                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4510 #endif
4511
4512         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4513 }
4514
4515 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4516                                                bool needs_lock)
4517 {
4518         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4519         struct io_buffer *kbuf;
4520
4521         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4522         if (IS_ERR(kbuf))
4523                 return kbuf;
4524
4525         sr->kbuf = kbuf;
4526         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4527         return kbuf;
4528 }
4529
4530 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4531 {
4532         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4533 }
4534
4535 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4536                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4537 {
4538         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4539         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4540         int ret;
4541
4542         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4543                 return -EINVAL;
4544
4545         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4546         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4547         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4548         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4549
4550 #ifdef CONFIG_COMPAT
4551         if (req->ctx->compat)
4552                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4553 #endif
4554
4555         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4556                 return 0;
4557         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4558         if (!ret)
4559                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4560         return ret;
4561 }
4562
4563 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4564                       struct io_comp_state *cs)
4565 {
4566         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4567         struct socket *sock;
4568         struct io_buffer *kbuf;
4569         unsigned flags;
4570         int ret, cflags = 0;
4571
4572         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4573         if (unlikely(!sock))
4574                 return ret;
4575
4576         if (req->async_data) {
4577                 kmsg = req->async_data;
4578                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4579                 /* if iov is set, it's allocated already */
4580                 if (!kmsg->iov)
4581                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4582                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4583         } else {
4584                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4585                 if (ret)
4586                         return ret;
4587                 kmsg = &iomsg;
4588         }
4589
4590         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4591                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4592                 if (IS_ERR(kbuf))
4593                         return PTR_ERR(kbuf);
4594                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4595                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4596                                 1, req->sr_msg.len);
4597         }
4598
4599         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4600         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4601                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4602         else if (force_nonblock)
4603                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4604
4605         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4606                                         kmsg->uaddr, flags);
4607         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4608                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4609         if (ret == -ERESTARTSYS)
4610                 ret = -EINTR;
4611
4612         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4613                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4614         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4615                 kfree(kmsg->iov);
4616         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4617         if (ret < 0)
4618                 req_set_fail_links(req);
4619         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4620         return 0;
4621 }
4622
4623 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4624                    struct io_comp_state *cs)
4625 {
4626         struct io_buffer *kbuf;
4627         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4628         struct msghdr msg;
4629         void __user *buf = sr->buf;
4630         struct socket *sock;
4631         struct iovec iov;
4632         unsigned flags;
4633         int ret, cflags = 0;
4634
4635         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4636         if (unlikely(!sock))
4637                 return ret;
4638
4639         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4640                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4641                 if (IS_ERR(kbuf))
4642                         return PTR_ERR(kbuf);
4643                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4644         }
4645
4646         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4647         if (unlikely(ret))
4648                 goto out_free;
4649
4650         msg.msg_name = NULL;
4651         msg.msg_control = NULL;
4652         msg.msg_controllen = 0;
4653         msg.msg_namelen = 0;
4654         msg.msg_iocb = NULL;
4655         msg.msg_flags = 0;
4656
4657         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4658         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4659                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4660         else if (force_nonblock)
4661                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4662
4663         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4664         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4665                 return -EAGAIN;
4666         if (ret == -ERESTARTSYS)
4667                 ret = -EINTR;
4668 out_free:
4669         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4670                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4671         if (ret < 0)
4672                 req_set_fail_links(req);
4673         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4674         return 0;
4675 }
4676
4677 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4678 {
4679         struct io_accept *accept = &req->accept;
4680
4681         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4682                 return -EINVAL;
4683         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4684                 return -EINVAL;
4685
4686         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4687         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4688         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4689         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4690         return 0;
4691 }
4692
4693 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4694                      struct io_comp_state *cs)
4695 {
4696         struct io_accept *accept = &req->accept;
4697         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4698         int ret;
4699
4700         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4701                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4702
4703         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4704                                         accept->addr_len, accept->flags,
4705                                         accept->nofile);
4706         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4707                 return -EAGAIN;
4708         if (ret < 0) {
4709                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4710                         ret = -EINTR;
4711                 req_set_fail_links(req);
4712         }
4713         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4714         return 0;
4715 }
4716
4717 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4718 {
4719         struct io_connect *conn = &req->connect;
4720         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4721
4722         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4723                 return -EINVAL;
4724         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4725                 return -EINVAL;
4726
4727         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4728         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4729
4730         if (!io)
4731                 return 0;
4732
4733         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4734                                         &io->address);
4735 }
4736
4737 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4738                       struct io_comp_state *cs)
4739 {
4740         struct io_async_connect __io, *io;
4741         unsigned file_flags;
4742         int ret;
4743
4744         if (req->async_data) {
4745                 io = req->async_data;
4746         } else {
4747                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4748                                                 req->connect.addr_len,
4749                                                 &__io.address);
4750                 if (ret)
4751                         goto out;
4752                 io = &__io;
4753         }
4754
4755         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4756
4757         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4758                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4759         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4760                 if (req->async_data)
4761                         return -EAGAIN;
4762                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4763                         ret = -ENOMEM;
4764                         goto out;
4765                 }
4766                 io = req->async_data;
4767                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4768                 return -EAGAIN;
4769         }
4770         if (ret == -ERESTARTSYS)
4771                 ret = -EINTR;
4772 out:
4773         if (ret < 0)
4774                 req_set_fail_links(req);
4775         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4776         return 0;
4777 }
4778 #else /* !CONFIG_NET */
4779 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4780 {
4781         return -EOPNOTSUPP;
4782 }
4783
4784 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4785                       struct io_comp_state *cs)
4786 {
4787         return -EOPNOTSUPP;
4788 }
4789
4790 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4791                    struct io_comp_state *cs)
4792 {
4793         return -EOPNOTSUPP;
4794 }
4795
4796 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4797                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4798 {
4799         return -EOPNOTSUPP;
4800 }
4801
4802 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4803                       struct io_comp_state *cs)
4804 {
4805         return -EOPNOTSUPP;
4806 }
4807
4808 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4809                    struct io_comp_state *cs)
4810 {
4811         return -EOPNOTSUPP;
4812 }
4813
4814 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4815 {
4816         return -EOPNOTSUPP;
4817 }
4818
4819 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4820                      struct io_comp_state *cs)
4821 {
4822         return -EOPNOTSUPP;
4823 }
4824
4825 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4826 {
4827         return -EOPNOTSUPP;
4828 }
4829
4830 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4831                       struct io_comp_state *cs)
4832 {
4833         return -EOPNOTSUPP;
4834 }
4835 #endif /* CONFIG_NET */
4836
4837 struct io_poll_table {
4838         struct poll_table_struct pt;
4839         struct io_kiocb *req;
4840         int error;
4841 };
4842
4843 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4844                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4845 {
4846         bool twa_signal_ok;
4847         int ret;
4848
4849         /* for instances that support it check for an event match first: */
4850         if (mask && !(mask & poll->events))
4851                 return 0;
4852
4853         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4854
4855         list_del_init(&poll->wait.entry);
4856
4857         req->result = mask;
4858         init_task_work(&req->task_work, func);
4859         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4860
4861         /*
4862          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4863          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4864          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4865          * either, as the normal wakeup will suffice.
4866          */
4867         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4868
4869         /*
4870          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4871          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4872          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4873          * have the needed state needed for it anyway.
4874          */
4875         ret = io_req_task_work_add(req, twa_signal_ok);
4876         if (unlikely(ret)) {
4877                 struct task_struct *tsk;
4878
4879                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4880                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4881                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
4882                 wake_up_process(tsk);
4883         }
4884         return 1;
4885 }
4886
4887 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4888         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4889 {
4890         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4891
4892         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4893                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4894
4895                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4896         }
4897
4898         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4899         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4900                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4901                 return true;
4902         }
4903
4904         return false;
4905 }
4906
4907 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4908 {
4909         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4910         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4911                 return req->async_data;
4912         return req->apoll->double_poll;
4913 }
4914
4915 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4916 {
4917         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4918                 return &req->poll;
4919         return &req->apoll->poll;
4920 }
4921
4922 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4923 {
4924         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4925
4926         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4927
4928         if (poll && poll->head) {
4929                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4930
4931                 spin_lock(&head->lock);
4932                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4933                 if (poll->wait.private)
4934                         refcount_dec(&req->refs);
4935                 poll->head = NULL;
4936                 spin_unlock(&head->lock);
4937         }
4938 }
4939
4940 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4941 {
4942         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4943
4944         io_poll_remove_double(req);
4945         req->poll.done = true;
4946         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4947         io_commit_cqring(ctx);
4948 }
4949
4950 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4951 {
4952         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4953         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4954         struct io_kiocb *nxt;
4955
4956         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4957                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4958         } else {
4959                 hash_del(&req->hash_node);
4960                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4961                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4962
4963                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4964                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4965                 if (nxt)
4966                         __io_req_task_submit(nxt);
4967         }
4968
4969         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4970 }
4971
4972 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4973                                int sync, void *key)
4974 {
4975         struct io_kiocb *req = wait->private;
4976         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4977         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4978
4979         /* for instances that support it check for an event match first: */
4980         if (mask && !(mask & poll->events))
4981                 return 0;
4982
4983         list_del_init(&wait->entry);
4984
4985         if (poll && poll->head) {
4986                 bool done;
4987
4988                 spin_lock(&poll->head->lock);
4989                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4990                 if (!done)
4991                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4992                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4993                 wait->private = NULL;
4994                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4995                 if (!done) {
4996                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4997                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4998                 }
4999         }
5000         refcount_dec(&req->refs);
5001         return 1;
5002 }
5003
5004 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5005                               wait_queue_func_t wake_func)
5006 {
5007         poll->head = NULL;
5008         poll->done = false;
5009         poll->canceled = false;
5010         poll->events = events;
5011         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5012         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5013 }
5014
5015 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5016                             struct wait_queue_head *head,
5017                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5018 {
5019         struct io_kiocb *req = pt->req;
5020
5021         /*
5022          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5023          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5024          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5025          */
5026         if (unlikely(poll->head)) {
5027                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5028
5029                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5030                 if (*poll_ptr) {
5031                         pt->error = -EINVAL;
5032                         return;
5033                 }
5034                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5035                 if (!poll) {
5036                         pt->error = -ENOMEM;
5037                         return;
5038                 }
5039                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5040                 refcount_inc(&req->refs);
5041                 poll->wait.private = req;
5042                 *poll_ptr = poll;
5043         }
5044
5045         pt->error = 0;
5046         poll->head = head;
5047
5048         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5049                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5050         else
5051                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5052 }
5053
5054 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5055                                struct poll_table_struct *p)
5056 {
5057         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5058         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5059
5060         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5061 }
5062
5063 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5064 {
5065         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5066         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5067         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5068
5069         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5070
5071         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5072                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5073                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5074                 return;
5075         }
5076
5077         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5078         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5079                 hash_del(&req->hash_node);
5080
5081         io_poll_remove_double(req);
5082         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5083
5084         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5085                 __io_req_task_submit(req);
5086         else
5087                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5088
5089         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5090         kfree(apoll->double_poll);
5091         kfree(apoll);
5092 }
5093
5094 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5095                         void *key)
5096 {
5097         struct io_kiocb *req = wait->private;
5098         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5099
5100         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5101                                         key_to_poll(key));
5102
5103         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5104 }
5105
5106 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5107 {
5108         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5109         struct hlist_head *list;
5110
5111         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5112         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5113 }
5114
5115 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5116                                       struct io_poll_iocb *poll,
5117                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5118                                       wait_queue_func_t wake_func)
5119         __acquires(&ctx->completion_lock)
5120 {
5121         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5122         bool cancel = false;
5123
5124         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5125         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5126         poll->file = req->file;
5127         poll->wait.private = req;
5128
5129         ipt->pt._key = mask;
5130         ipt->req = req;
5131         ipt->error = -EINVAL;
5132
5133         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5134
5135         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5136         if (likely(poll->head)) {
5137                 spin_lock(&poll->head->lock);
5138                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5139                         if (ipt->error)
5140                                 cancel = true;
5141                         ipt->error = 0;
5142                         mask = 0;
5143                 }
5144                 if (mask || ipt->error)
5145                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5146                 else if (cancel)
5147                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5148                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5149                         io_poll_req_insert(req);
5150                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5151         }
5152
5153         return mask;
5154 }
5155
5156 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5157 {
5158         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5159         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5160         struct async_poll *apoll;
5161         struct io_poll_table ipt;
5162         __poll_t mask, ret;
5163         int rw;
5164
5165         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5166                 return false;
5167         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5168                 return false;
5169         if (def->pollin)
5170                 rw = READ;
5171         else if (def->pollout)
5172                 rw = WRITE;
5173         else
5174                 return false;
5175         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5176         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5177                 return false;
5178
5179         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5180         if (unlikely(!apoll))
5181                 return false;
5182         apoll->double_poll = NULL;
5183
5184         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5185         req->apoll = apoll;
5186
5187         mask = 0;
5188         if (def->pollin)
5189                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5190         if (def->pollout)
5191                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5192
5193         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5194         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5195             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5196                 mask &= ~POLLIN;
5197
5198         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5199
5200         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5201
5202         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5203                                         io_async_wake);
5204         if (ret || ipt.error) {
5205                 io_poll_remove_double(req);
5206                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5207                 kfree(apoll->double_poll);
5208                 kfree(apoll);
5209                 return false;
5210         }
5211         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5212         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5213                                         apoll->poll.events);
5214         return true;
5215 }
5216
5217 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5218                                  struct io_poll_iocb *poll)
5219 {
5220         bool do_complete = false;
5221
5222         spin_lock(&poll->head->lock);
5223         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5224         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5225                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5226                 do_complete = true;
5227         }
5228         spin_unlock(&poll->head->lock);
5229         hash_del(&req->hash_node);
5230         return do_complete;
5231 }
5232
5233 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5234 {
5235         bool do_complete;
5236
5237         io_poll_remove_double(req);
5238
5239         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5240                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5241         } else {
5242                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5243
5244                 /* non-poll requests have submit ref still */
5245                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5246                 if (do_complete) {
5247                         io_put_req(req);
5248                         kfree(apoll->double_poll);
5249                         kfree(apoll);
5250                 }
5251         }
5252
5253         if (do_complete) {
5254                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5255                 io_commit_cqring(req->ctx);
5256                 req_set_fail_links(req);
5257                 io_put_req_deferred(req, 1);
5258         }
5259
5260         return do_complete;
5261 }
5262
5263 /*
5264  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5265  */
5266 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
5267 {
5268         struct hlist_node *tmp;
5269         struct io_kiocb *req;
5270         int posted = 0, i;
5271
5272         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5273         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5274                 struct hlist_head *list;
5275
5276                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5277                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5278                         if (io_task_match(req, tsk))
5279                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5280                 }
5281         }
5282         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5283
5284         if (posted)
5285                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5286
5287         return posted != 0;
5288 }
5289
5290 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5291 {
5292         struct hlist_head *list;
5293         struct io_kiocb *req;
5294
5295         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5296         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5297                 if (sqe_addr != req->user_data)
5298                         continue;
5299                 if (io_poll_remove_one(req))
5300                         return 0;
5301                 return -EALREADY;
5302         }
5303
5304         return -ENOENT;
5305 }
5306
5307 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5308                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5309 {
5310         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5311                 return -EINVAL;
5312         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5313             sqe->poll_events)
5314                 return -EINVAL;
5315
5316         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5317         return 0;
5318 }
5319
5320 /*
5321  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5322  * and remove it if found.
5323  */
5324 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5325 {
5326         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5327         u64 addr;
5328         int ret;
5329
5330         addr = req->poll.addr;
5331         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5332         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5333         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5334
5335         if (ret < 0)
5336                 req_set_fail_links(req);
5337         io_req_complete(req, ret);
5338         return 0;
5339 }
5340
5341 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5342                         void *key)
5343 {
5344         struct io_kiocb *req = wait->private;
5345         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5346
5347         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5348 }
5349
5350 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5351                                struct poll_table_struct *p)
5352 {
5353         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5354
5355         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5356 }
5357
5358 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5359 {
5360         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5361         u32 events;
5362
5363         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5364                 return -EINVAL;
5365         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5366                 return -EINVAL;
5367
5368         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5369 #ifdef __BIG_ENDIAN
5370         events = swahw32(events);
5371 #endif
5372         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5373                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5374         return 0;
5375 }
5376
5377 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5378 {
5379         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5380         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5381         struct io_poll_table ipt;
5382         __poll_t mask;
5383
5384         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5385
5386         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5387                                         io_poll_wake);
5388
5389         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5390                 ipt.error = 0;
5391                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5392         }
5393         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5394
5395         if (mask) {
5396                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5397                 io_put_req(req);
5398         }
5399         return ipt.error;
5400 }
5401
5402 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5403 {
5404         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5405                                                 struct io_timeout_data, timer);
5406         struct io_kiocb *req = data->req;
5407         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5408         unsigned long flags;
5409
5410         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5411         list_del_init(&req->timeout.list);
5412         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5413                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5414
5415         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5416         io_commit_cqring(ctx);
5417         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5418
5419         io_cqring_ev_posted(ctx);
5420         req_set_fail_links(req);
5421         io_put_req(req);
5422         return HRTIMER_NORESTART;
5423 }
5424
5425 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5426 {
5427         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
5428         int ret;
5429
5430         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5431         if (ret == -1)
5432                 return -EALREADY;
5433         list_del_init(&req->timeout.list);
5434
5435         req_set_fail_links(req);
5436         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5437         io_put_req_deferred(req, 1);
5438         return 0;
5439 }
5440
5441 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5442 {
5443         struct io_kiocb *req;
5444         int ret = -ENOENT;
5445
5446         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5447                 if (user_data == req->user_data) {
5448                         ret = 0;
5449                         break;
5450                 }
5451         }
5452
5453         if (ret == -ENOENT)
5454                 return ret;
5455
5456         return __io_timeout_cancel(req);
5457 }
5458
5459 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5460                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5461 {
5462         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5463                 return -EINVAL;
5464         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5465                 return -EINVAL;
5466         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->timeout_flags)
5467                 return -EINVAL;
5468
5469         req->timeout_rem.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5470         return 0;
5471 }
5472
5473 /*
5474  * Remove or update an existing timeout command
5475  */
5476 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5477 {
5478         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5479         int ret;
5480
5481         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5482         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout_rem.addr);
5483
5484         io_cqring_fill_event(req, ret);
5485         io_commit_cqring(ctx);
5486         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5487         io_cqring_ev_posted(ctx);
5488         if (ret < 0)
5489                 req_set_fail_links(req);
5490         io_put_req(req);
5491         return 0;
5492 }
5493
5494 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5495                            bool is_timeout_link)
5496 {
5497         struct io_timeout_data *data;
5498         unsigned flags;
5499         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5500
5501         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5502                 return -EINVAL;
5503         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5504                 return -EINVAL;
5505         if (off && is_timeout_link)
5506                 return -EINVAL;
5507         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5508         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5509                 return -EINVAL;
5510
5511         req->timeout.off = off;
5512
5513         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5514                 return -ENOMEM;
5515
5516         data = req->async_data;
5517         data->req = req;
5518
5519         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5520                 return -EFAULT;
5521
5522         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5523                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5524         else
5525                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5526
5527         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5528         return 0;
5529 }
5530
5531 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5532 {
5533         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5534         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5535         struct list_head *entry;
5536         u32 tail, off = req->timeout.off;
5537
5538         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5539
5540         /*
5541          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5542          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5543          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5544          */
5545         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5546                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5547                 goto add;
5548         }
5549
5550         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5551         req->timeout.target_seq = tail + off;
5552
5553         /*
5554          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5555          * the one we need first.
5556          */
5557         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5558                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5559                                                   timeout.list);
5560
5561                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5562                         continue;
5563                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5564                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5565                         break;
5566         }
5567 add:
5568         list_add(&req->timeout.list, entry);
5569         data->timer.function = io_timeout_fn;
5570         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5571         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5572         return 0;
5573 }
5574
5575 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5576 {
5577         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5578
5579         return req->user_data == (unsigned long) data;
5580 }
5581
5582 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5583 {
5584         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5585         int ret = 0;
5586
5587         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5588         switch (cancel_ret) {
5589         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5590                 ret = 0;
5591                 break;
5592         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5593                 ret = -EALREADY;
5594                 break;
5595         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5596                 ret = -ENOENT;
5597                 break;
5598         }
5599
5600         return ret;
5601 }
5602
5603 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5604                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5605                                      int success_ret)
5606 {
5607         unsigned long flags;
5608         int ret;
5609
5610         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5611         if (ret != -ENOENT) {
5612                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5613                 goto done;
5614         }
5615
5616         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5617         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5618         if (ret != -ENOENT)
5619                 goto done;
5620         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5621 done:
5622         if (!ret)
5623                 ret = success_ret;
5624         io_cqring_fill_event(req, ret);
5625         io_commit_cqring(ctx);
5626         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5627         io_cqring_ev_posted(ctx);
5628
5629         if (ret < 0)
5630                 req_set_fail_links(req);
5631         io_put_req(req);
5632 }
5633
5634 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5635                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5636 {
5637         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5638                 return -EINVAL;
5639         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5640                 return -EINVAL;
5641         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5642                 return -EINVAL;
5643
5644         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5645         return 0;
5646 }
5647
5648 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5649 {
5650         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5651
5652         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5653         return 0;
5654 }
5655
5656 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5657                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5658 {
5659         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5660                 return -EINVAL;
5661         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5662                 return -EINVAL;
5663         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5664                 return -EINVAL;
5665
5666         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5667         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5668         if (!req->files_update.nr_args)
5669                 return -EINVAL;
5670         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5671         return 0;
5672 }
5673
5674 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5675                            struct io_comp_state *cs)
5676 {
5677         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5678         struct io_uring_files_update up;
5679         int ret;
5680
5681         if (force_nonblock)
5682                 return -EAGAIN;
5683
5684         up.offset = req->files_update.offset;
5685         up.fds = req->files_update.arg;
5686
5687         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5688         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5689         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5690
5691         if (ret < 0)
5692                 req_set_fail_links(req);
5693         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5694         return 0;
5695 }
5696
5697 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5698 {
5699         switch (req->opcode) {
5700         case IORING_OP_NOP:
5701                 return 0;
5702         case IORING_OP_READV:
5703         case IORING_OP_READ_FIXED:
5704         case IORING_OP_READ:
5705                 return io_read_prep(req, sqe);
5706         case IORING_OP_WRITEV:
5707         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5708         case IORING_OP_WRITE:
5709                 return io_write_prep(req, sqe);
5710         case IORING_OP_POLL_ADD:
5711                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5712         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5713                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5714         case IORING_OP_FSYNC:
5715                 return io_prep_fsync(req, sqe);
5716         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5717                 return io_prep_sfr(req, sqe);
5718         case IORING_OP_SENDMSG:
5719         case IORING_OP_SEND:
5720                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5721         case IORING_OP_RECVMSG:
5722         case IORING_OP_RECV:
5723                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5724         case IORING_OP_CONNECT:
5725                 return io_connect_prep(req, sqe);
5726         case IORING_OP_TIMEOUT:
5727                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5728         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5729                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5730         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5731                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5732         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5733                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5734         case IORING_OP_ACCEPT:
5735                 return io_accept_prep(req, sqe);
5736         case IORING_OP_FALLOCATE:
5737                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5738         case IORING_OP_OPENAT:
5739                 return io_openat_prep(req, sqe);
5740         case IORING_OP_CLOSE:
5741                 return io_close_prep(req, sqe);
5742         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5743                 return io_files_update_prep(req, sqe);
5744         case IORING_OP_STATX:
5745                 return io_statx_prep(req, sqe);
5746         case IORING_OP_FADVISE:
5747                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5748         case IORING_OP_MADVISE:
5749                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5750         case IORING_OP_OPENAT2:
5751                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5752         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5753                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5754         case IORING_OP_SPLICE:
5755                 return io_splice_prep(req, sqe);
5756         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5757                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5758         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5759                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5760         case IORING_OP_TEE:
5761                 return io_tee_prep(req, sqe);
5762         }
5763
5764         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5765                         req->opcode);
5766         return-EINVAL;
5767 }
5768
5769 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5770                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5771 {
5772         if (!sqe)
5773                 return 0;
5774         if (io_alloc_async_data(req))
5775                 return -EAGAIN;
5776         return io_req_prep(req, sqe);
5777 }
5778
5779 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5780 {
5781         struct io_kiocb *pos;
5782         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5783         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5784
5785         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5786                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5787                         nr_reqs++;
5788
5789         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5790         return total_submitted - nr_reqs;
5791 }
5792
5793 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5794 {
5795         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5796         struct io_defer_entry *de;
5797         int ret;
5798         u32 seq;
5799
5800         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5801         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5802                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5803                 return 0;
5804
5805         seq = io_get_sequence(req);
5806         /* Still a chance to pass the sequence check */
5807         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5808                 return 0;
5809
5810         if (!req->async_data) {
5811                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5812                 if (ret)
5813                         return ret;
5814         }
5815         io_prep_async_link(req);
5816         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5817         if (!de)
5818                 return -ENOMEM;
5819
5820         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5821         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5822                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5823                 kfree(de);
5824                 io_queue_async_work(req);
5825                 return -EIOCBQUEUED;
5826         }
5827
5828         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5829         de->req = req;
5830         de->seq = seq;
5831         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5832         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5833         return -EIOCBQUEUED;
5834 }
5835
5836 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
5837 {
5838         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5839         unsigned long flags;
5840
5841         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5842         list_del(&req->inflight_entry);
5843         if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5844                 wake_up(&ctx->inflight_wait);
5845         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5846         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5847         put_files_struct(req->work.identity->files);
5848         put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
5849         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
5850 }
5851
5852 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5853 {
5854         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5855                 switch (req->opcode) {
5856                 case IORING_OP_READV:
5857                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5858                 case IORING_OP_READ:
5859                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5860                         break;
5861                 case IORING_OP_RECVMSG:
5862                 case IORING_OP_RECV:
5863                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5864                         break;
5865                 }
5866                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5867         }
5868
5869         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5870                 switch (req->opcode) {
5871                 case IORING_OP_READV:
5872                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5873                 case IORING_OP_READ:
5874                 case IORING_OP_WRITEV:
5875                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5876                 case IORING_OP_WRITE: {
5877                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5878                         if (io->free_iovec)
5879                                 kfree(io->free_iovec);
5880                         break;
5881                         }
5882                 case IORING_OP_RECVMSG:
5883                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5884                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5885                         if (io->iov != io->fast_iov)
5886                                 kfree(io->iov);
5887                         break;
5888                         }
5889                 case IORING_OP_SPLICE:
5890                 case IORING_OP_TEE:
5891                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5892                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5893                         break;
5894                 case IORING_OP_OPENAT:
5895                 case IORING_OP_OPENAT2:
5896                         if (req->open.filename)
5897                                 putname(req->open.filename);
5898                         break;
5899                 }
5900                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5901         }
5902
5903         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
5904                 io_req_drop_files(req);
5905 }
5906
5907 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5908                         struct io_comp_state *cs)
5909 {
5910         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5911         int ret;
5912
5913         switch (req->opcode) {
5914         case IORING_OP_NOP:
5915                 ret = io_nop(req, cs);
5916                 break;
5917         case IORING_OP_READV:
5918         case IORING_OP_READ_FIXED:
5919         case IORING_OP_READ:
5920                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5921                 break;
5922         case IORING_OP_WRITEV:
5923         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5924         case IORING_OP_WRITE:
5925                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5926                 break;
5927         case IORING_OP_FSYNC:
5928                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5929                 break;
5930         case IORING_OP_POLL_ADD:
5931                 ret = io_poll_add(req);
5932                 break;
5933         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5934                 ret = io_poll_remove(req);
5935                 break;
5936         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5937                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5938                 break;
5939         case IORING_OP_SENDMSG:
5940                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5941                 break;
5942         case IORING_OP_SEND:
5943                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5944                 break;
5945         case IORING_OP_RECVMSG:
5946                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5947                 break;
5948         case IORING_OP_RECV:
5949                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5950                 break;
5951         case IORING_OP_TIMEOUT:
5952                 ret = io_timeout(req);
5953                 break;
5954         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5955                 ret = io_timeout_remove(req);
5956                 break;
5957         case IORING_OP_ACCEPT:
5958                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5959                 break;
5960         case IORING_OP_CONNECT:
5961                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5962                 break;
5963         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5964                 ret = io_async_cancel(req);
5965                 break;
5966         case IORING_OP_FALLOCATE:
5967                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5968                 break;
5969         case IORING_OP_OPENAT:
5970                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5971                 break;
5972         case IORING_OP_CLOSE:
5973                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5974                 break;
5975         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5976                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5977                 break;
5978         case IORING_OP_STATX:
5979                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5980                 break;
5981         case IORING_OP_FADVISE:
5982                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5983                 break;
5984         case IORING_OP_MADVISE:
5985                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5986                 break;
5987         case IORING_OP_OPENAT2:
5988                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5989                 break;
5990         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5991                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5992                 break;
5993         case IORING_OP_SPLICE:
5994                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5995                 break;
5996         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5997                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5998                 break;
5999         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6000                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
6001                 break;
6002         case IORING_OP_TEE:
6003                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
6004                 break;
6005         default:
6006                 ret = -EINVAL;
6007                 break;
6008         }
6009
6010         if (ret)
6011                 return ret;
6012
6013         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6014         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6015                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6016
6017                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6018                 if (in_async)
6019                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6020
6021                 io_iopoll_req_issued(req);
6022
6023                 if (in_async)
6024                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6025         }
6026
6027         return 0;
6028 }
6029
6030 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6031 {
6032         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6033         struct io_kiocb *timeout;
6034         int ret = 0;
6035
6036         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6037         if (timeout)
6038                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6039
6040         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6041         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6042                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6043                 ret = -ECANCELED;
6044         }
6045
6046         if (!ret) {
6047                 do {
6048                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6049                         /*
6050                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6051                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6052                          * wait for request slots on the block side.
6053                          */
6054                         if (ret != -EAGAIN)
6055                                 break;
6056                         cond_resched();
6057                 } while (1);
6058         }
6059
6060         if (ret) {
6061                 req_set_fail_links(req);
6062                 io_req_complete(req, ret);
6063         }
6064
6065         return io_steal_work(req);
6066 }
6067
6068 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6069                                               int index)
6070 {
6071         struct fixed_file_table *table;
6072
6073         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6074         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6075 }
6076
6077 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6078                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6079 {
6080         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6081         struct file *file;
6082
6083         if (fixed) {
6084                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6085                         return NULL;
6086                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6087                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6088                 if (file) {
6089                         req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
6090                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
6091                 }
6092         } else {
6093                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6094                 file = __io_file_get(state, fd);
6095         }
6096
6097         return file;
6098 }
6099
6100 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6101                            int fd)
6102 {
6103         bool fixed;
6104
6105         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
6106         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
6107                 return -EBADF;
6108
6109         req->file = io_file_get(state, req, fd, fixed);
6110         if (req->file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error)
6111                 return 0;
6112         return -EBADF;
6113 }
6114
6115 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6116 {
6117         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6118                                                 struct io_timeout_data, timer);
6119         struct io_kiocb *req = data->req;
6120         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6121         struct io_kiocb *prev = NULL;
6122         unsigned long flags;
6123
6124         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6125
6126         /*
6127          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6128          * race with the completion of the linked work.
6129          */
6130         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6131                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6132                                   link_list);
6133                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6134                         list_del_init(&req->link_list);
6135                 else
6136                         prev = NULL;
6137         }
6138
6139         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6140
6141         if (prev) {
6142                 req_set_fail_links(prev);
6143                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6144                 io_put_req(prev);
6145         } else {
6146                 io_req_complete(req, -ETIME);
6147         }
6148         return HRTIMER_NORESTART;
6149 }
6150
6151 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6152 {
6153         /*
6154          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6155          * we got a chance to setup the timer
6156          */
6157         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6158                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6159
6160                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6161                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6162                                 data->mode);
6163         }
6164 }
6165
6166 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6167 {
6168         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6169
6170         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6171         __io_queue_linked_timeout(req);
6172         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6173
6174         /* drop submission reference */
6175         io_put_req(req);
6176 }
6177
6178 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6179 {
6180         struct io_kiocb *nxt;
6181
6182         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6183                 return NULL;
6184         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6185                 return NULL;
6186
6187         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6188                                         link_list);
6189         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6190                 return NULL;
6191
6192         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6193         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6194         return nxt;
6195 }
6196
6197 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6198 {
6199         struct io_kiocb *linked_timeout;
6200         const struct cred *old_creds = NULL;
6201         int ret;
6202
6203 again:
6204         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6205
6206         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6207             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6208             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6209                 if (old_creds)
6210                         revert_creds(old_creds);
6211                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6212                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6213                 else
6214                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6215         }
6216
6217         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6218
6219         /*
6220          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6221          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6222          */
6223         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6224                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6225                         /*
6226                          * Queued up for async execution, worker will release
6227                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6228                          */
6229                         io_queue_async_work(req);
6230                 }
6231
6232                 if (linked_timeout)
6233                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6234         } else if (likely(!ret)) {
6235                 /* drop submission reference */
6236                 req = io_put_req_find_next(req);
6237                 if (linked_timeout)
6238                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6239
6240                 if (req) {
6241                         if (!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))
6242                                 goto again;
6243                         io_queue_async_work(req);
6244                 }
6245         } else {
6246                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6247                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6248                 req_set_fail_links(req);
6249                 io_put_req(req);
6250                 io_req_complete(req, ret);
6251         }
6252
6253         if (old_creds)
6254                 revert_creds(old_creds);
6255 }
6256
6257 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6258                          struct io_comp_state *cs)
6259 {
6260         int ret;
6261
6262         ret = io_req_defer(req, sqe);
6263         if (ret) {
6264                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6265 fail_req:
6266                         req_set_fail_links(req);
6267                         io_put_req(req);
6268                         io_req_complete(req, ret);
6269                 }
6270         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6271                 if (!req->async_data) {
6272                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6273                         if (unlikely(ret))
6274                                 goto fail_req;
6275                 }
6276                 io_queue_async_work(req);
6277         } else {
6278                 if (sqe) {
6279                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6280                         if (unlikely(ret))
6281                                 goto fail_req;
6282                 }
6283                 __io_queue_sqe(req, cs);
6284         }
6285 }
6286
6287 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6288                                       struct io_comp_state *cs)
6289 {
6290         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6291                 io_put_req(req);
6292                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6293         } else
6294                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6295 }
6296
6297 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6298                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6299 {
6300         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6301         int ret;
6302
6303         /*
6304          * If we already have a head request, queue this one for async
6305          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6306          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6307          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6308          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6309          */
6310         if (*link) {
6311                 struct io_kiocb *head = *link;
6312
6313                 /*
6314                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6315                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6316                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6317                  * next after the link request. The last one is done via
6318                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6319                  */
6320                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6321                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6322                         ctx->drain_next = 1;
6323                 }
6324                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6325                 if (unlikely(ret)) {
6326                         /* fail even hard links since we don't submit */
6327                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6328                         return ret;
6329                 }
6330                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6331                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6332
6333                 /* last request of a link, enqueue the link */
6334                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6335                         io_queue_link_head(head, cs);
6336                         *link = NULL;
6337                 }
6338         } else {
6339                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6340                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6341                         ctx->drain_next = 0;
6342                 }
6343                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6344                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6345                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6346
6347                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6348                         if (unlikely(ret))
6349                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6350                         *link = req;
6351                 } else {
6352                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6353                 }
6354         }
6355
6356         return 0;
6357 }
6358
6359 /*
6360  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6361  */
6362 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6363 {
6364         if (!list_empty(&state->comp.list))
6365                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6366         blk_finish_plug(&state->plug);
6367         io_state_file_put(state);
6368         if (state->free_reqs)
6369                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6370 }
6371
6372 /*
6373  * Start submission side cache.
6374  */
6375 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6376                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6377 {
6378         blk_start_plug(&state->plug);
6379         state->comp.nr = 0;
6380         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6381         state->comp.ctx = ctx;
6382         state->free_reqs = 0;
6383         state->file = NULL;
6384         state->ios_left = max_ios;
6385 }
6386
6387 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6388 {
6389         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6390
6391         /*
6392          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6393          * since once we write the new head, the application could
6394          * write new data to them.
6395          */
6396         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6397 }
6398
6399 /*
6400  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6401  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6402  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6403  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6404  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6405  * prevent a re-load down the line.
6406  */
6407 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6408 {
6409         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6410         unsigned head;
6411
6412         /*
6413          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6414          *
6415          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6416          *    head updates.
6417          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6418          *    though the application is the one updating it.
6419          */
6420         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6421         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6422                 return &ctx->sq_sqes[head];
6423
6424         /* drop invalid entries */
6425         ctx->cached_sq_dropped++;
6426         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6427         return NULL;
6428 }
6429
6430 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6431 {
6432         ctx->cached_sq_head++;
6433 }
6434
6435 /*
6436  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6437  *
6438  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6439  */
6440 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6441                                         struct io_kiocb *req,
6442                                         unsigned int sqe_flags)
6443 {
6444         if (!ctx->restricted)
6445                 return true;
6446
6447         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6448                 return false;
6449
6450         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6451             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6452                 return false;
6453
6454         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6455                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6456                 return false;
6457
6458         return true;
6459 }
6460
6461 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6462                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6463                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6464
6465 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6466                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6467                        struct io_submit_state *state)
6468 {
6469         unsigned int sqe_flags;
6470         int id, ret;
6471
6472         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6473         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6474         req->async_data = NULL;
6475         req->file = NULL;
6476         req->ctx = ctx;
6477         req->flags = 0;
6478         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6479         refcount_set(&req->refs, 2);
6480         req->task = current;
6481         req->result = 0;
6482
6483         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6484                 return -EINVAL;
6485
6486         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6487                 return -EFAULT;
6488
6489         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6490         /* enforce forwards compatibility on users */
6491         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6492                 return -EINVAL;
6493
6494         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6495                 return -EACCES;
6496
6497         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6498             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6499                 return -EOPNOTSUPP;
6500
6501         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6502         if (id) {
6503                 struct io_identity *iod;
6504
6505                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6506                 if (unlikely(!iod))
6507                         return -EINVAL;
6508                 refcount_inc(&iod->count);
6509
6510                 __io_req_init_async(req);
6511                 get_cred(iod->creds);
6512                 req->work.identity = iod;
6513                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6514         }
6515
6516         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6517         req->flags |= sqe_flags;
6518
6519         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6520                 return 0;
6521
6522         ret = io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6523         state->ios_left--;
6524         return ret;
6525 }
6526
6527 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6528 {
6529         struct io_submit_state state;
6530         struct io_kiocb *link = NULL;
6531         int i, submitted = 0;
6532
6533         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6534         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6535                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6536                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6537                         return -EBUSY;
6538         }
6539
6540         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6541         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6542
6543         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6544                 return -EAGAIN;
6545
6546         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6547         refcount_add(nr, &current->usage);
6548
6549         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6550
6551         for (i = 0; i < nr; i++) {
6552                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6553                 struct io_kiocb *req;
6554                 int err;
6555
6556                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6557                 if (unlikely(!sqe)) {
6558                         io_consume_sqe(ctx);
6559                         break;
6560                 }
6561                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6562                 if (unlikely(!req)) {
6563                         if (!submitted)
6564                                 submitted = -EAGAIN;
6565                         break;
6566                 }
6567                 io_consume_sqe(ctx);
6568                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6569                 submitted++;
6570
6571                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6572                 if (unlikely(err)) {
6573 fail_req:
6574                         io_put_req(req);
6575                         io_req_complete(req, err);
6576                         break;
6577                 }
6578
6579                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6580                                                 true, io_async_submit(ctx));
6581                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6582                 if (err)
6583                         goto fail_req;
6584         }
6585
6586         if (unlikely(submitted != nr)) {
6587                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6588                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6589                 int unused = nr - ref_used;
6590
6591                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6592                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6593                 put_task_struct_many(current, unused);
6594         }
6595         if (link)
6596                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6597         io_submit_state_end(&state);
6598
6599          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6600         io_commit_sqring(ctx);
6601
6602         return submitted;
6603 }
6604
6605 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6606 {
6607         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6608         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6609         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6610         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6611 }
6612
6613 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6614 {
6615         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6616         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6617         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6618 }
6619
6620 static int io_sq_wake_function(struct wait_queue_entry *wqe, unsigned mode,
6621                                int sync, void *key)
6622 {
6623         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(wqe, struct io_ring_ctx, sqo_wait_entry);
6624         int ret;
6625
6626         ret = autoremove_wake_function(wqe, mode, sync, key);
6627         if (ret) {
6628                 unsigned long flags;
6629
6630                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6631                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6632                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6633         }
6634         return ret;
6635 }
6636
6637 enum sq_ret {
6638         SQT_IDLE        = 1,
6639         SQT_SPIN        = 2,
6640         SQT_DID_WORK    = 4,
6641 };
6642
6643 static enum sq_ret __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx,
6644                                   unsigned long start_jiffies, bool cap_entries)
6645 {
6646         unsigned long timeout = start_jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6647         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
6648         unsigned int to_submit;
6649         int ret = 0;
6650
6651 again:
6652         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6653                 unsigned nr_events = 0;
6654
6655                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6656                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6657                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6658                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6659         }
6660
6661         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6662
6663         /*
6664          * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6665          * to enter the kernel to reap and flush events.
6666          */
6667         if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6668                 /*
6669                  * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6670                  * long periods (or over schedule()). Do this before
6671                  * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6672                  * may sleep.
6673                  */
6674                 io_sq_thread_drop_mm();
6675
6676                 /*
6677                  * We're polling. If we're within the defined idle
6678                  * period, then let us spin without work before going
6679                  * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6680                  * more IO, we should wait for the application to
6681                  * reap events and wake us up.
6682                  */
6683                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6684                     (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6685                     !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6686                         return SQT_SPIN;
6687
6688                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry,
6689                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
6690
6691                 /*
6692                  * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6693                  * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6694                  * it is because reqs may have been punted to io worker
6695                  * and will be added to iopoll_list later, hence check
6696                  * the iopoll_list again.
6697                  */
6698                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6699                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6700                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6701                         goto again;
6702                 }
6703
6704                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6705                 if (!to_submit || ret == -EBUSY)
6706                         return SQT_IDLE;
6707         }
6708
6709         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6710         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6711
6712         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6713         if (cap_entries && to_submit > 8)
6714                 to_submit = 8;
6715
6716         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6717         if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6718                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6719         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6720
6721         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6722                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6723
6724         return SQT_DID_WORK;
6725 }
6726
6727 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6728 {
6729         struct io_ring_ctx *ctx;
6730
6731         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6732                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6733                 init_wait(&ctx->sqo_wait_entry);
6734                 ctx->sqo_wait_entry.func = io_sq_wake_function;
6735                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6736                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6737         }
6738 }
6739
6740 static int io_sq_thread(void *data)
6741 {
6742         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
6743         const struct cred *old_cred = NULL;
6744         struct io_sq_data *sqd = data;
6745         struct io_ring_ctx *ctx;
6746         unsigned long start_jiffies;
6747
6748         start_jiffies = jiffies;
6749         while (!kthread_should_stop()) {
6750                 enum sq_ret ret = 0;
6751                 bool cap_entries;
6752
6753                 /*
6754                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6755                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
6756                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6757                  */
6758                 if (kthread_should_park())
6759                         kthread_parkme();
6760
6761                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list)))
6762                         io_sqd_init_new(sqd);
6763
6764                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6765
6766                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6767                         if (current->cred != ctx->creds) {
6768                                 if (old_cred)
6769                                         revert_creds(old_cred);
6770                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
6771                         }
6772                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
6773 #ifdef CONFIG_AUDIT
6774                         current->loginuid = ctx->loginuid;
6775                         current->sessionid = ctx->sessionid;
6776 #endif
6777
6778                         ret |= __io_sq_thread(ctx, start_jiffies, cap_entries);
6779
6780                         io_sq_thread_drop_mm();
6781                 }
6782
6783                 if (ret & SQT_SPIN) {
6784                         io_run_task_work();
6785                         cond_resched();
6786                 } else if (ret == SQT_IDLE) {
6787                         if (kthread_should_park())
6788                                 continue;
6789                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6790                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6791                         schedule();
6792                         start_jiffies = jiffies;
6793                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6794                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6795                 }
6796         }
6797
6798         io_run_task_work();
6799
6800         if (cur_css)
6801                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
6802         if (old_cred)
6803                 revert_creds(old_cred);
6804
6805         kthread_parkme();
6806
6807         return 0;
6808 }
6809
6810 struct io_wait_queue {
6811         struct wait_queue_entry wq;
6812         struct io_ring_ctx *ctx;
6813         unsigned to_wait;
6814         unsigned nr_timeouts;
6815 };
6816
6817 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6818 {
6819         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6820
6821         /*
6822          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6823          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6824          * regardless of event count.
6825          */
6826         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6827                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6828 }
6829
6830 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6831                             int wake_flags, void *key)
6832 {
6833         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6834                                                         wq);
6835
6836         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6837         if (!io_should_wake(iowq, true))
6838                 return -1;
6839
6840         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6841 }
6842
6843 static int io_run_task_work_sig(void)
6844 {
6845         if (io_run_task_work())
6846                 return 1;
6847         if (!signal_pending(current))
6848                 return 0;
6849         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6850                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6851                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6852                 recalc_sigpending();
6853                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6854                 return 1;
6855         }
6856         return -EINTR;
6857 }
6858
6859 /*
6860  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6861  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6862  */
6863 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6864                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6865 {
6866         struct io_wait_queue iowq = {
6867                 .wq = {
6868                         .private        = current,
6869                         .func           = io_wake_function,
6870                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6871                 },
6872                 .ctx            = ctx,
6873                 .to_wait        = min_events,
6874         };
6875         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6876         int ret = 0;
6877
6878         do {
6879                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6880                         return 0;
6881                 if (!io_run_task_work())
6882                         break;
6883         } while (1);
6884
6885         if (sig) {
6886 #ifdef CONFIG_COMPAT
6887                 if (in_compat_syscall())
6888                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6889                                                       sigsz);
6890                 else
6891 #endif
6892                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6893
6894                 if (ret)
6895                         return ret;
6896         }
6897
6898         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6899         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6900         do {
6901                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6902                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6903                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6904                 ret = io_run_task_work_sig();
6905                 if (ret > 0)
6906                         continue;
6907                 else if (ret < 0)
6908                         break;
6909                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6910                         break;
6911                 schedule();
6912         } while (1);
6913         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6914
6915         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6916
6917         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6918 }
6919
6920 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6921 {
6922 #if defined(CONFIG_UNIX)
6923         if (ctx->ring_sock) {
6924                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6925                 struct sk_buff *skb;
6926
6927                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6928                         kfree_skb(skb);
6929         }
6930 #else
6931         int i;
6932
6933         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6934                 struct file *file;
6935
6936                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6937                 if (file)
6938                         fput(file);
6939         }
6940 #endif
6941 }
6942
6943 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6944 {
6945         struct fixed_file_data *data;
6946
6947         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6948         complete(&data->done);
6949 }
6950
6951 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6952 {
6953         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6954         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6955         unsigned nr_tables, i;
6956
6957         if (!data)
6958                 return -ENXIO;
6959
6960         spin_lock(&data->lock);
6961         if (!list_empty(&data->ref_list))
6962                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6963                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6964         spin_unlock(&data->lock);
6965         if (ref_node)
6966                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6967
6968         percpu_ref_kill(&data->refs);
6969
6970         /* wait for all refs nodes to complete */
6971         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6972         wait_for_completion(&data->done);
6973
6974         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6975         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6976         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6977                 kfree(data->table[i].files);
6978         kfree(data->table);
6979         percpu_ref_exit(&data->refs);
6980         kfree(data);
6981         ctx->file_data = NULL;
6982         ctx->nr_user_files = 0;
6983         return 0;
6984 }
6985
6986 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
6987 {
6988         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
6989                 /*
6990                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6991                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6992                  * set to a single CPU.
6993                  */
6994                 if (sqd->thread) {
6995                         kthread_park(sqd->thread);
6996                         kthread_stop(sqd->thread);
6997                 }
6998
6999                 kfree(sqd);
7000         }
7001 }
7002
7003 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7004 {
7005         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7006         struct io_sq_data *sqd;
7007         struct fd f;
7008
7009         f = fdget(p->wq_fd);
7010         if (!f.file)
7011                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7012         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7013                 fdput(f);
7014                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7015         }
7016
7017         ctx_attach = f.file->private_data;
7018         sqd = ctx_attach->sq_data;
7019         if (!sqd) {
7020                 fdput(f);
7021                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7022         }
7023
7024         refcount_inc(&sqd->refs);
7025         fdput(f);
7026         return sqd;
7027 }
7028
7029 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7030 {
7031         struct io_sq_data *sqd;
7032
7033         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7034                 return io_attach_sq_data(p);
7035
7036         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7037         if (!sqd)
7038                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7039
7040         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7041         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7042         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7043         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7044         mutex_init(&sqd->lock);
7045         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7046         return sqd;
7047 }
7048
7049 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7050         __releases(&sqd->lock)
7051 {
7052         if (!sqd->thread)
7053                 return;
7054         kthread_unpark(sqd->thread);
7055         mutex_unlock(&sqd->lock);
7056 }
7057
7058 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7059         __acquires(&sqd->lock)
7060 {
7061         if (!sqd->thread)
7062                 return;
7063         mutex_lock(&sqd->lock);
7064         kthread_park(sqd->thread);
7065 }
7066
7067 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7068 {
7069         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7070
7071         if (sqd) {
7072                 if (sqd->thread) {
7073                         /*
7074                          * We may arrive here from the error branch in
7075                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7076                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7077                          * sure the wait will complete.
7078                          */
7079                         wake_up_process(sqd->thread);
7080                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7081
7082                         io_sq_thread_park(sqd);
7083                 }
7084
7085                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7086                 list_del(&ctx->sqd_list);
7087                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7088
7089                 if (sqd->thread) {
7090                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
7091                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7092                 }
7093
7094                 io_put_sq_data(sqd);
7095                 ctx->sq_data = NULL;
7096         }
7097 }
7098
7099 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7100 {
7101         io_sq_thread_stop(ctx);
7102
7103         if (ctx->io_wq) {
7104                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7105                 ctx->io_wq = NULL;
7106         }
7107 }
7108
7109 #if defined(CONFIG_UNIX)
7110 /*
7111  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7112  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7113  * loops in the file referencing.
7114  */
7115 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7116 {
7117         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7118         struct scm_fp_list *fpl;
7119         struct sk_buff *skb;
7120         int i, nr_files;
7121
7122         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7123         if (!fpl)
7124                 return -ENOMEM;
7125
7126         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7127         if (!skb) {
7128                 kfree(fpl);
7129                 return -ENOMEM;
7130         }
7131
7132         skb->sk = sk;
7133
7134         nr_files = 0;
7135         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7136         for (i = 0; i < nr; i++) {
7137                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7138
7139                 if (!file)
7140                         continue;
7141                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7142                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7143                 nr_files++;
7144         }
7145
7146         if (nr_files) {
7147                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7148                 fpl->count = nr_files;
7149                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7150                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7151                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7152                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7153
7154                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7155                         fput(fpl->fp[i]);
7156         } else {
7157                 kfree_skb(skb);
7158                 kfree(fpl);
7159         }
7160
7161         return 0;
7162 }
7163
7164 /*
7165  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7166  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7167  * garbage collection to take care of this problem for us.
7168  */
7169 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7170 {
7171         unsigned left, total;
7172         int ret = 0;
7173
7174         total = 0;
7175         left = ctx->nr_user_files;
7176         while (left) {
7177                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7178
7179                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7180                 if (ret)
7181                         break;
7182                 left -= this_files;
7183                 total += this_files;
7184         }
7185
7186         if (!ret)
7187                 return 0;
7188
7189         while (total < ctx->nr_user_files) {
7190                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7191
7192                 if (file)
7193                         fput(file);
7194                 total++;
7195         }
7196
7197         return ret;
7198 }
7199 #else
7200 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7201 {
7202         return 0;
7203 }
7204 #endif
7205
7206 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7207                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7208 {
7209         int i;
7210
7211         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7212                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7213                 unsigned this_files;
7214
7215                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7216                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7217                                         GFP_KERNEL);
7218                 if (!table->files)
7219                         break;
7220                 nr_files -= this_files;
7221         }
7222
7223         if (i == nr_tables)
7224                 return 0;
7225
7226         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7227                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7228                 kfree(table->files);
7229         }
7230         return 1;
7231 }
7232
7233 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7234 {
7235 #if defined(CONFIG_UNIX)
7236         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7237         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7238         struct sk_buff *skb;
7239         int i;
7240
7241         __skb_queue_head_init(&list);
7242
7243         /*
7244          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7245          * remove this entry and rearrange the file array.
7246          */
7247         skb = skb_dequeue(head);
7248         while (skb) {
7249                 struct scm_fp_list *fp;
7250
7251                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7252                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7253                         int left;
7254
7255                         if (fp->fp[i] != file)
7256                                 continue;
7257
7258                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7259                         left = fp->count - 1 - i;
7260                         if (left) {
7261                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7262                                                 left * sizeof(struct file *));
7263                         }
7264                         fp->count--;
7265                         if (!fp->count) {
7266                                 kfree_skb(skb);
7267                                 skb = NULL;
7268                         } else {
7269                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7270                         }
7271                         fput(file);
7272                         file = NULL;
7273                         break;
7274                 }
7275
7276                 if (!file)
7277                         break;
7278
7279                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7280
7281                 skb = skb_dequeue(head);
7282         }
7283
7284         if (skb_peek(&list)) {
7285                 spin_lock_irq(&head->lock);
7286                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7287                         __skb_queue_tail(head, skb);
7288                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7289         }
7290 #else
7291         fput(file);
7292 #endif
7293 }
7294
7295 struct io_file_put {
7296         struct list_head list;
7297         struct file *file;
7298 };
7299
7300 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7301 {
7302         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7303         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7304         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7305
7306         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7307                 list_del(&pfile->list);
7308                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7309                 kfree(pfile);
7310         }
7311
7312         spin_lock(&file_data->lock);
7313         list_del(&ref_node->node);
7314         spin_unlock(&file_data->lock);
7315
7316         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7317         kfree(ref_node);
7318         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7319 }
7320
7321 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7322 {
7323         struct io_ring_ctx *ctx;
7324         struct llist_node *node;
7325
7326         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7327         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7328
7329         while (node) {
7330                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7331                 struct llist_node *next = node->next;
7332
7333                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7334                 __io_file_put_work(ref_node);
7335                 node = next;
7336         }
7337 }
7338
7339 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7340 {
7341         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7342         struct io_ring_ctx *ctx;
7343         bool first_add;
7344         int delay = HZ;
7345
7346         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7347         ctx = ref_node->file_data->ctx;
7348
7349         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
7350                 delay = 0;
7351
7352         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7353         if (!delay)
7354                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7355         else if (first_add)
7356                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7357 }
7358
7359 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7360                         struct io_ring_ctx *ctx)
7361 {
7362         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7363
7364         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7365         if (!ref_node)
7366                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7367
7368         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7369                             0, GFP_KERNEL)) {
7370                 kfree(ref_node);
7371                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7372         }
7373         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7374         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7375         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7376         return ref_node;
7377 }
7378
7379 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7380 {
7381         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7382         kfree(ref_node);
7383 }
7384
7385 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7386                                  unsigned nr_args)
7387 {
7388         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7389         unsigned nr_tables, i;
7390         struct file *file;
7391         int fd, ret = -ENOMEM;
7392         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7393         struct fixed_file_data *file_data;
7394
7395         if (ctx->file_data)
7396                 return -EBUSY;
7397         if (!nr_args)
7398                 return -EINVAL;
7399         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7400                 return -EMFILE;
7401
7402         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7403         if (!file_data)
7404                 return -ENOMEM;
7405         file_data->ctx = ctx;
7406         init_completion(&file_data->done);
7407         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7408         spin_lock_init(&file_data->lock);
7409
7410         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7411         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7412                                    GFP_KERNEL);
7413         if (!file_data->table)
7414                 goto out_free;
7415
7416         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7417                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7418                 goto out_free;
7419
7420         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7421                 goto out_ref;
7422         ctx->file_data = file_data;
7423
7424         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7425                 struct fixed_file_table *table;
7426                 unsigned index;
7427
7428                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7429                         ret = -EFAULT;
7430                         goto out_fput;
7431                 }
7432                 /* allow sparse sets */
7433                 if (fd == -1)
7434                         continue;
7435
7436                 file = fget(fd);
7437                 ret = -EBADF;
7438                 if (!file)
7439                         goto out_fput;
7440
7441                 /*
7442                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7443                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7444                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7445                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7446                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7447                  */
7448                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7449                         fput(file);
7450                         goto out_fput;
7451                 }
7452                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7453                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7454                 table->files[index] = file;
7455         }
7456
7457         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7458         if (ret) {
7459                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7460                 return ret;
7461         }
7462
7463         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7464         if (IS_ERR(ref_node)) {
7465                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7466                 return PTR_ERR(ref_node);
7467         }
7468
7469         file_data->node = ref_node;
7470         spin_lock(&file_data->lock);
7471         list_add(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7472         spin_unlock(&file_data->lock);
7473         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7474         return ret;
7475 out_fput:
7476         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7477                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7478                 if (file)
7479                         fput(file);
7480         }
7481         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7482                 kfree(file_data->table[i].files);
7483         ctx->nr_user_files = 0;
7484 out_ref:
7485         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7486 out_free:
7487         kfree(file_data->table);
7488         kfree(file_data);
7489         ctx->file_data = NULL;
7490         return ret;
7491 }
7492
7493 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7494                                 int index)
7495 {
7496 #if defined(CONFIG_UNIX)
7497         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7498         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7499         struct sk_buff *skb;
7500
7501         /*
7502          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7503          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7504          * and filling it in.
7505          */
7506         spin_lock_irq(&head->lock);
7507         skb = skb_peek(head);
7508         if (skb) {
7509                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7510
7511                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7512                         __skb_unlink(skb, head);
7513                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7514                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7515                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7516                         fpl->count++;
7517                         spin_lock_irq(&head->lock);
7518                         __skb_queue_head(head, skb);
7519                 } else {
7520                         skb = NULL;
7521                 }
7522         }
7523         spin_unlock_irq(&head->lock);
7524
7525         if (skb) {
7526                 fput(file);
7527                 return 0;
7528         }
7529
7530         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7531 #else
7532         return 0;
7533 #endif
7534 }
7535
7536 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7537                                  struct file *file)
7538 {
7539         struct io_file_put *pfile;
7540         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7541
7542         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7543         if (!pfile)
7544                 return -ENOMEM;
7545
7546         pfile->file = file;
7547         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7548
7549         return 0;
7550 }
7551
7552 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7553                                  struct io_uring_files_update *up,
7554                                  unsigned nr_args)
7555 {
7556         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7557         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7558         struct file *file;
7559         __s32 __user *fds;
7560         int fd, i, err;
7561         __u32 done;
7562         bool needs_switch = false;
7563
7564         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7565                 return -EOVERFLOW;
7566         if (done > ctx->nr_user_files)
7567                 return -EINVAL;
7568
7569         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7570         if (IS_ERR(ref_node))
7571                 return PTR_ERR(ref_node);
7572
7573         done = 0;
7574         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7575         while (nr_args) {
7576                 struct fixed_file_table *table;
7577                 unsigned index;
7578
7579                 err = 0;
7580                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7581                         err = -EFAULT;
7582                         break;
7583                 }
7584                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7585                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7586                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7587                 if (table->files[index]) {
7588                         file = table->files[index];
7589                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7590                         if (err)
7591                                 break;
7592                         table->files[index] = NULL;
7593                         needs_switch = true;
7594                 }
7595                 if (fd != -1) {
7596                         file = fget(fd);
7597                         if (!file) {
7598                                 err = -EBADF;
7599                                 break;
7600                         }
7601                         /*
7602                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7603                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7604                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7605                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7606                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7607                          * support regular read/write anyway.
7608                          */
7609                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7610                                 fput(file);
7611                                 err = -EBADF;
7612                                 break;
7613                         }
7614                         table->files[index] = file;
7615                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7616                         if (err) {
7617                                 table->files[index] = NULL;
7618                                 fput(file);
7619                                 break;
7620                         }
7621                 }
7622                 nr_args--;
7623                 done++;
7624                 up->offset++;
7625         }
7626
7627         if (needs_switch) {
7628                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7629                 spin_lock(&data->lock);
7630                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7631                 data->node = ref_node;
7632                 spin_unlock(&data->lock);
7633                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7634         } else
7635                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7636
7637         return done ? done : err;
7638 }
7639
7640 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7641                                unsigned nr_args)
7642 {
7643         struct io_uring_files_update up;
7644
7645         if (!ctx->file_data)
7646                 return -ENXIO;
7647         if (!nr_args)
7648                 return -EINVAL;
7649         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7650                 return -EFAULT;
7651         if (up.resv)
7652                 return -EINVAL;
7653
7654         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7655 }
7656
7657 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7658 {
7659         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7660
7661         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7662         io_put_req(req);
7663 }
7664
7665 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7666                               struct io_uring_params *p)
7667 {
7668         struct io_wq_data data;
7669         struct fd f;
7670         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7671         unsigned int concurrency;
7672         int ret = 0;
7673
7674         data.user = ctx->user;
7675         data.free_work = io_free_work;
7676         data.do_work = io_wq_submit_work;
7677
7678         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7679                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7680                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7681
7682                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7683                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7684                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7685                         ctx->io_wq = NULL;
7686                 }
7687                 return ret;
7688         }
7689
7690         f = fdget(p->wq_fd);
7691         if (!f.file)
7692                 return -EBADF;
7693
7694         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7695                 ret = -EINVAL;
7696                 goto out_fput;
7697         }
7698
7699         ctx_attach = f.file->private_data;
7700         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7701         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7702                 ret = -EINVAL;
7703                 goto out_fput;
7704         }
7705
7706         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7707 out_fput:
7708         fdput(f);
7709         return ret;
7710 }
7711
7712 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
7713 {
7714         struct io_uring_task *tctx;
7715         int ret;
7716
7717         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7718         if (unlikely(!tctx))
7719                 return -ENOMEM;
7720
7721         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7722         if (unlikely(ret)) {
7723                 kfree(tctx);
7724                 return ret;
7725         }
7726
7727         xa_init(&tctx->xa);
7728         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7729         tctx->last = NULL;
7730         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7731         tctx->sqpoll = false;
7732         io_init_identity(&tctx->__identity);
7733         tctx->identity = &tctx->__identity;
7734         task->io_uring = tctx;
7735         return 0;
7736 }
7737
7738 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7739 {
7740         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7741
7742         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7743         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
7744         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
7745                 kfree(tctx->identity);
7746         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7747         kfree(tctx);
7748         tsk->io_uring = NULL;
7749 }
7750
7751 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7752                                 struct io_uring_params *p)
7753 {
7754         int ret;
7755
7756         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7757                 struct io_sq_data *sqd;
7758
7759                 ret = -EPERM;
7760                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7761                         goto err;
7762
7763                 sqd = io_get_sq_data(p);
7764                 if (IS_ERR(sqd)) {
7765                         ret = PTR_ERR(sqd);
7766                         goto err;
7767                 }
7768
7769                 ctx->sq_data = sqd;
7770                 io_sq_thread_park(sqd);
7771                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7772                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
7773                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7774                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7775
7776                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7777                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7778                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7779
7780                 if (sqd->thread)
7781                         goto done;
7782
7783                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7784                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7785
7786                         ret = -EINVAL;
7787                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7788                                 goto err;
7789                         if (!cpu_online(cpu))
7790                                 goto err;
7791
7792                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
7793                                                         cpu, "io_uring-sq");
7794                 } else {
7795                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
7796                                                         "io_uring-sq");
7797                 }
7798                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
7799                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
7800                         sqd->thread = NULL;
7801                         goto err;
7802                 }
7803                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
7804                 if (ret)
7805                         goto err;
7806         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7807                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7808                 ret = -EINVAL;
7809                 goto err;
7810         }
7811
7812 done:
7813         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7814         if (ret)
7815                 goto err;
7816
7817         return 0;
7818 err:
7819         io_finish_async(ctx);
7820         return ret;
7821 }
7822
7823 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7824 {
7825         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7826
7827         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
7828                 wake_up_process(sqd->thread);
7829 }
7830
7831 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7832                                       unsigned long nr_pages)
7833 {
7834         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7835 }
7836
7837 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7838                                    unsigned long nr_pages)
7839 {
7840         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7841
7842         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7843         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7844
7845         do {
7846                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7847                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7848                 if (new_pages > page_limit)
7849                         return -ENOMEM;
7850         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7851                                         new_pages) != cur_pages);
7852
7853         return 0;
7854 }
7855
7856 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7857                              enum io_mem_account acct)
7858 {
7859         if (ctx->limit_mem)
7860                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7861
7862         if (ctx->mm_account) {
7863                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7864                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
7865                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7866                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7867         }
7868 }
7869
7870 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7871                           enum io_mem_account acct)
7872 {
7873         int ret;
7874
7875         if (ctx->limit_mem) {
7876                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7877                 if (ret)
7878                         return ret;
7879         }
7880
7881         if (ctx->mm_account) {
7882                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7883                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
7884                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7885                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7886         }
7887
7888         return 0;
7889 }
7890
7891 static void io_mem_free(void *ptr)
7892 {
7893         struct page *page;
7894
7895         if (!ptr)
7896                 return;
7897
7898         page = virt_to_head_page(ptr);
7899         if (put_page_testzero(page))
7900                 free_compound_page(page);
7901 }
7902
7903 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7904 {
7905         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7906                                 __GFP_NORETRY;
7907
7908         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7909 }
7910
7911 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7912                                 size_t *sq_offset)
7913 {
7914         struct io_rings *rings;
7915         size_t off, sq_array_size;
7916
7917         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7918         if (off == SIZE_MAX)
7919                 return SIZE_MAX;
7920
7921 #ifdef CONFIG_SMP
7922         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7923         if (off == 0)
7924                 return SIZE_MAX;
7925 #endif
7926
7927         if (sq_offset)
7928                 *sq_offset = off;
7929
7930         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7931         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7932                 return SIZE_MAX;
7933
7934         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7935                 return SIZE_MAX;
7936
7937         return off;
7938 }
7939
7940 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7941 {
7942         size_t pages;
7943
7944         pages = (size_t)1 << get_order(
7945                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7946         pages += (size_t)1 << get_order(
7947                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7948
7949         return pages;
7950 }
7951
7952 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7953 {
7954         int i, j;
7955
7956         if (!ctx->user_bufs)
7957                 return -ENXIO;
7958
7959         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7960                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7961
7962                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7963                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7964
7965                 if (imu->acct_pages)
7966                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
7967                 kvfree(imu->bvec);
7968                 imu->nr_bvecs = 0;
7969         }
7970
7971         kfree(ctx->user_bufs);
7972         ctx->user_bufs = NULL;
7973         ctx->nr_user_bufs = 0;
7974         return 0;
7975 }
7976
7977 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7978                        void __user *arg, unsigned index)
7979 {
7980         struct iovec __user *src;
7981
7982 #ifdef CONFIG_COMPAT
7983         if (ctx->compat) {
7984                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7985                 struct compat_iovec ciov;
7986
7987                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7988                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7989                         return -EFAULT;
7990
7991                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7992                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7993                 return 0;
7994         }
7995 #endif
7996         src = (struct iovec __user *) arg;
7997         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7998                 return -EFAULT;
7999         return 0;
8000 }
8001
8002 /*
8003  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8004  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8005  * match that one.
8006  *
8007  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8008  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8009  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8010  */
8011 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8012                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8013 {
8014         int i, j;
8015
8016         /* check current page array */
8017         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8018                 if (!PageCompound(pages[i]))
8019                         continue;
8020                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8021                         return true;
8022         }
8023
8024         /* check previously registered pages */
8025         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8026                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8027
8028                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8029                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8030                                 continue;
8031                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8032                                 return true;
8033                 }
8034         }
8035
8036         return false;
8037 }
8038
8039 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8040                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8041                                  struct page **last_hpage)
8042 {
8043         int i, ret;
8044
8045         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8046                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8047                         imu->acct_pages++;
8048                 } else {
8049                         struct page *hpage;
8050
8051                         hpage = compound_head(pages[i]);
8052                         if (hpage == *last_hpage)
8053                                 continue;
8054                         *last_hpage = hpage;
8055                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8056                                 continue;
8057                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8058                 }
8059         }
8060
8061         if (!imu->acct_pages)
8062                 return 0;
8063
8064         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8065         if (ret)
8066                 imu->acct_pages = 0;
8067         return ret;
8068 }
8069
8070 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8071                                   unsigned nr_args)
8072 {
8073         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8074         struct page **pages = NULL;
8075         struct page *last_hpage = NULL;
8076         int i, j, got_pages = 0;
8077         int ret = -EINVAL;
8078
8079         if (ctx->user_bufs)
8080                 return -EBUSY;
8081         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8082                 return -EINVAL;
8083
8084         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8085                                         GFP_KERNEL);
8086         if (!ctx->user_bufs)
8087                 return -ENOMEM;
8088
8089         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8090                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8091                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8092                 int pret, nr_pages;
8093                 struct iovec iov;
8094                 size_t size;
8095
8096                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8097                 if (ret)
8098                         goto err;
8099
8100                 /*
8101                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8102                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8103                  * submitted if they are wrong.
8104                  */
8105                 ret = -EFAULT;
8106                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8107                         goto err;
8108
8109                 /* arbitrary limit, but we need something */
8110                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8111                         goto err;
8112
8113                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8114                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8115                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8116                 nr_pages = end - start;
8117
8118                 ret = 0;
8119                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8120                         kvfree(vmas);
8121                         kvfree(pages);
8122                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8123                                                 GFP_KERNEL);
8124                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8125                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8126                                         GFP_KERNEL);
8127                         if (!pages || !vmas) {
8128                                 ret = -ENOMEM;
8129                                 goto err;
8130                         }
8131                         got_pages = nr_pages;
8132                 }
8133
8134                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8135                                                 GFP_KERNEL);
8136                 ret = -ENOMEM;
8137                 if (!imu->bvec)
8138                         goto err;
8139
8140                 ret = 0;
8141                 mmap_read_lock(current->mm);
8142                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8143                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8144                                       pages, vmas);
8145                 if (pret == nr_pages) {
8146                         /* don't support file backed memory */
8147                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8148                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8149
8150                                 if (vma->vm_file &&
8151                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8152                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8153                                         break;
8154                                 }
8155                         }
8156                 } else {
8157                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8158                 }
8159                 mmap_read_unlock(current->mm);
8160                 if (ret) {
8161                         /*
8162                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8163                          * release any pages we did get
8164                          */
8165                         if (pret > 0)
8166                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8167                         kvfree(imu->bvec);
8168                         goto err;
8169                 }
8170
8171                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8172                 if (ret) {
8173                         unpin_user_pages(pages, pret);
8174                         kvfree(imu->bvec);
8175                         goto err;
8176                 }
8177
8178                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8179                 size = iov.iov_len;
8180                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8181                         size_t vec_len;
8182
8183                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8184                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8185                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8186                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8187                         off = 0;
8188                         size -= vec_len;
8189                 }
8190                 /* store original address for later verification */
8191                 imu->ubuf = ubuf;
8192                 imu->len = iov.iov_len;
8193                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8194
8195                 ctx->nr_user_bufs++;
8196         }
8197         kvfree(pages);
8198         kvfree(vmas);
8199         return 0;
8200 err:
8201         kvfree(pages);
8202         kvfree(vmas);
8203         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8204         return ret;
8205 }
8206
8207 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8208 {
8209         __s32 __user *fds = arg;
8210         int fd;
8211
8212         if (ctx->cq_ev_fd)
8213                 return -EBUSY;
8214
8215         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8216                 return -EFAULT;
8217
8218         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8219         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8220                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8221                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8222                 return ret;
8223         }
8224
8225         return 0;
8226 }
8227
8228 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8229 {
8230         if (ctx->cq_ev_fd) {
8231                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8232                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8233                 return 0;
8234         }
8235
8236         return -ENXIO;
8237 }
8238
8239 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8240 {
8241         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8242         struct io_buffer *buf = p;
8243
8244         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8245         return 0;
8246 }
8247
8248 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8249 {
8250         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8251         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8252 }
8253
8254 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8255 {
8256         io_finish_async(ctx);
8257         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8258
8259         if (ctx->sqo_task) {
8260                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8261                 ctx->sqo_task = NULL;
8262                 mmdrop(ctx->mm_account);
8263                 ctx->mm_account = NULL;
8264         }
8265
8266 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8267         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8268                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8269 #endif
8270
8271         io_sqe_files_unregister(ctx);
8272         io_eventfd_unregister(ctx);
8273         io_destroy_buffers(ctx);
8274         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8275
8276 #if defined(CONFIG_UNIX)
8277         if (ctx->ring_sock) {
8278                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8279                 sock_release(ctx->ring_sock);
8280         }
8281 #endif
8282
8283         io_mem_free(ctx->rings);
8284         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8285
8286         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8287         free_uid(ctx->user);
8288         put_cred(ctx->creds);
8289         kfree(ctx->cancel_hash);
8290         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8291         kfree(ctx);
8292 }
8293
8294 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8295 {
8296         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8297         __poll_t mask = 0;
8298
8299         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8300         /*
8301          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8302          * io_commit_cqring
8303          */
8304         smp_rmb();
8305         if (!io_sqring_full(ctx))
8306                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8307         if (io_cqring_events(ctx, false))
8308                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8309
8310         return mask;
8311 }
8312
8313 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8314 {
8315         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8316
8317         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8318 }
8319
8320 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8321 {
8322         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8323         struct io_identity *iod;
8324
8325         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8326         if (iod) {
8327                 put_cred(iod->creds);
8328                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8329                         kfree(iod);
8330         }
8331         return 0;
8332 }
8333
8334 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8335 {
8336         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8337                                                exit_work);
8338
8339         /*
8340          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8341          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8342          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8343          * as nobody else will be looking for them.
8344          */
8345         do {
8346                 if (ctx->rings)
8347                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8348                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8349         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8350         io_ring_ctx_free(ctx);
8351 }
8352
8353 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8354 {
8355         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8356         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8357         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8358
8359         io_kill_timeouts(ctx, NULL);
8360         io_poll_remove_all(ctx, NULL);
8361
8362         if (ctx->io_wq)
8363                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
8364
8365         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8366         if (ctx->rings)
8367                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8368         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8369         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8370
8371         /*
8372          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8373          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8374          * spurious failure in setting up a new ring.
8375          */
8376         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8377                          ACCT_LOCKED);
8378
8379         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8380         /*
8381          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8382          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8383          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8384          * over using system_wq.
8385          */
8386         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8387 }
8388
8389 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8390 {
8391         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8392
8393         file->private_data = NULL;
8394         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8395         return 0;
8396 }
8397
8398 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
8399 {
8400         struct files_struct *files = data;
8401
8402         return !files || ((work->flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8403                                 work->identity->files == files);
8404 }
8405
8406 /*
8407  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
8408  */
8409 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8410 {
8411         struct io_kiocb *link;
8412
8413         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8414                 return false;
8415
8416         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8417                 if (link == req)
8418                         return true;
8419         }
8420
8421         return false;
8422 }
8423
8424 /*
8425  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8426  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8427  * parent request if so.
8428  */
8429 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8430 {
8431         struct hlist_node *tmp;
8432         struct io_kiocb *preq;
8433         bool found = false;
8434         int i;
8435
8436         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8437         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8438                 struct hlist_head *list;
8439
8440                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8441                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8442                         found = io_match_link(preq, req);
8443                         if (found) {
8444                                 io_poll_remove_one(preq);
8445                                 break;
8446                         }
8447                 }
8448         }
8449         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8450         return found;
8451 }
8452
8453 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8454                                    struct io_kiocb *req)
8455 {
8456         struct io_kiocb *preq;
8457         bool found = false;
8458
8459         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8460         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8461                 found = io_match_link(preq, req);
8462                 if (found) {
8463                         __io_timeout_cancel(preq);
8464                         break;
8465                 }
8466         }
8467         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8468         return found;
8469 }
8470
8471 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8472 {
8473         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8474         bool ret;
8475
8476         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
8477                 unsigned long flags;
8478                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8479
8480                 /* protect against races with linked timeouts */
8481                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8482                 ret = io_match_link(req, data);
8483                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8484         } else {
8485                 ret = io_match_link(req, data);
8486         }
8487         return ret;
8488 }
8489
8490 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8491 {
8492         enum io_wq_cancel cret;
8493
8494         /* cancel this particular work, if it's running */
8495         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8496         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8497                 return;
8498
8499         /* find links that hold this pending, cancel those */
8500         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8501         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8502                 return;
8503
8504         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8505         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8506                 return;
8507
8508         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8509         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8510 }
8511
8512 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8513                                   struct task_struct *task,
8514                                   struct files_struct *files)
8515 {
8516         struct io_defer_entry *de = NULL;
8517         LIST_HEAD(list);
8518
8519         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8520         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8521                 if (io_task_match(de->req, task) &&
8522                     io_match_files(de->req, files)) {
8523                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8524                         break;
8525                 }
8526         }
8527         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8528
8529         while (!list_empty(&list)) {
8530                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8531                 list_del_init(&de->list);
8532                 req_set_fail_links(de->req);
8533                 io_put_req(de->req);
8534                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8535                 kfree(de);
8536         }
8537 }
8538
8539 /*
8540  * Returns true if we found and killed one or more files pinning requests
8541  */
8542 static bool io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8543                                   struct files_struct *files)
8544 {
8545         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8546                 return false;
8547
8548         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8549         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8550
8551         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8552                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8553                 DEFINE_WAIT(wait);
8554
8555                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8556                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8557                         if (files && (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8558                             req->work.identity->files != files)
8559                                 continue;
8560                         /* req is being completed, ignore */
8561                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8562                                 continue;
8563                         cancel_req = req;
8564                         break;
8565                 }
8566                 if (cancel_req)
8567                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8568                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8569                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8570
8571                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8572                 if (!cancel_req)
8573                         break;
8574                 /* cancel this request, or head link requests */
8575                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8576                 io_put_req(cancel_req);
8577                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8578                 io_run_task_work();
8579                 schedule();
8580                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8581         }
8582
8583         return true;
8584 }
8585
8586 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8587 {
8588         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8589         struct task_struct *task = data;
8590
8591         return io_task_match(req, task);
8592 }
8593
8594 static bool __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8595                                             struct task_struct *task,
8596                                             struct files_struct *files)
8597 {
8598         bool ret;
8599
8600         ret = io_uring_cancel_files(ctx, files);
8601         if (!files) {
8602                 enum io_wq_cancel cret;
8603
8604                 cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, task, true);
8605                 if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8606                         ret = true;
8607
8608                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8609                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8610                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8611                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8612                                 ret = true;
8613                         }
8614                 }
8615
8616                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task);
8617                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task);
8618         }
8619
8620         return ret;
8621 }
8622
8623 /*
8624  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8625  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8626  * looping until none are found.
8627  */
8628 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8629                                           struct files_struct *files)
8630 {
8631         struct task_struct *task = current;
8632
8633         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8634                 task = ctx->sq_data->thread;
8635                 atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8636                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8637         }
8638
8639         if (files)
8640                 io_cancel_defer_files(ctx, NULL, files);
8641         else
8642                 io_cancel_defer_files(ctx, task, NULL);
8643
8644         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8645
8646         while (__io_uring_cancel_task_requests(ctx, task, files)) {
8647                 io_run_task_work();
8648                 cond_resched();
8649         }
8650
8651         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8652                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8653                 /*
8654                  * If the files that are going away are the ones in the thread
8655                  * identity, clear them out.
8656                  */
8657                 if (task->io_uring->identity->files == files)
8658                         task->io_uring->identity->files = NULL;
8659                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8660         }
8661 }
8662
8663 /*
8664  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8665  */
8666 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
8667 {
8668         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8669
8670         if (unlikely(!tctx)) {
8671                 int ret;
8672
8673                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8674                 if (unlikely(ret))
8675                         return ret;
8676                 tctx = current->io_uring;
8677         }
8678         if (tctx->last != file) {
8679                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8680
8681                 if (!old) {
8682                         get_file(file);
8683                         xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file, file, GFP_KERNEL);
8684                 }
8685                 tctx->last = file;
8686         }
8687
8688         /*
8689          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
8690          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
8691          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
8692          */
8693         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8694                 tctx->sqpoll = true;
8695
8696         return 0;
8697 }
8698
8699 /*
8700  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8701  */
8702 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
8703 {
8704         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8705
8706         if (tctx->last == file)
8707                 tctx->last = NULL;
8708         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8709         if (file)
8710                 fput(file);
8711 }
8712
8713 /*
8714  * Drop task note for this file if we're the only ones that hold it after
8715  * pending fput()
8716  */
8717 static void io_uring_attempt_task_drop(struct file *file)
8718 {
8719         if (!current->io_uring)
8720                 return;
8721         /*
8722          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
8723          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
8724          */
8725         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING) ||
8726             atomic_long_read(&file->f_count) == 2)
8727                 io_uring_del_task_file(file);
8728 }
8729
8730 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8731 {
8732         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8733         struct file *file;
8734         unsigned long index;
8735
8736         /* make sure overflow events are dropped */
8737         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8738
8739         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8740                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8741
8742                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, files);
8743                 if (files)
8744                         io_uring_del_task_file(file);
8745         }
8746
8747         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8748 }
8749
8750 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8751 {
8752         unsigned long index;
8753         struct file *file;
8754         s64 inflight;
8755
8756         inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8757         if (!tctx->sqpoll)
8758                 return inflight;
8759
8760         /*
8761          * If we have SQPOLL rings, then we need to iterate and find them, and
8762          * add the pending count for those.
8763          */
8764         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8765                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8766
8767                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8768                         struct io_uring_task *__tctx = ctx->sqo_task->io_uring;
8769
8770                         inflight += percpu_counter_sum(&__tctx->inflight);
8771                 }
8772         }
8773
8774         return inflight;
8775 }
8776
8777 /*
8778  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8779  * requests.
8780  */
8781 void __io_uring_task_cancel(void)
8782 {
8783         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8784         DEFINE_WAIT(wait);
8785         s64 inflight;
8786
8787         /* make sure overflow events are dropped */
8788         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8789
8790         do {
8791                 /* read completions before cancelations */
8792                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8793                 if (!inflight)
8794                         break;
8795                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8796
8797                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8798
8799                 /*
8800                  * If we've seen completions, retry. This avoids a race where
8801                  * a completion comes in before we did prepare_to_wait().
8802                  */
8803                 if (inflight != tctx_inflight(tctx))
8804                         continue;
8805                 schedule();
8806         } while (1);
8807
8808         finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8809         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8810 }
8811
8812 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8813 {
8814         io_uring_attempt_task_drop(file);
8815         return 0;
8816 }
8817
8818 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8819                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8820 {
8821         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8822         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8823         struct page *page;
8824         void *ptr;
8825
8826         switch (offset) {
8827         case IORING_OFF_SQ_RING:
8828         case IORING_OFF_CQ_RING:
8829                 ptr = ctx->rings;
8830                 break;
8831         case IORING_OFF_SQES:
8832                 ptr = ctx->sq_sqes;
8833                 break;
8834         default:
8835                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8836         }
8837
8838         page = virt_to_head_page(ptr);
8839         if (sz > page_size(page))
8840                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8841
8842         return ptr;
8843 }
8844
8845 #ifdef CONFIG_MMU
8846
8847 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8848 {
8849         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8850         unsigned long pfn;
8851         void *ptr;
8852
8853         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8854         if (IS_ERR(ptr))
8855                 return PTR_ERR(ptr);
8856
8857         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8858         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8859 }
8860
8861 #else /* !CONFIG_MMU */
8862
8863 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8864 {
8865         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8866 }
8867
8868 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8869 {
8870         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8871 }
8872
8873 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8874         unsigned long addr, unsigned long len,
8875         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8876 {
8877         void *ptr;
8878
8879         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8880         if (IS_ERR(ptr))
8881                 return PTR_ERR(ptr);
8882
8883         return (unsigned long) ptr;
8884 }
8885
8886 #endif /* !CONFIG_MMU */
8887
8888 static void io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
8889 {
8890         DEFINE_WAIT(wait);
8891
8892         do {
8893                 if (!io_sqring_full(ctx))
8894                         break;
8895
8896                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
8897
8898                 if (!io_sqring_full(ctx))
8899                         break;
8900
8901                 schedule();
8902         } while (!signal_pending(current));
8903
8904         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
8905 }
8906
8907 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8908                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8909                 size_t, sigsz)
8910 {
8911         struct io_ring_ctx *ctx;
8912         long ret = -EBADF;
8913         int submitted = 0;
8914         struct fd f;
8915
8916         io_run_task_work();
8917
8918         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
8919                         IORING_ENTER_SQ_WAIT))
8920                 return -EINVAL;
8921
8922         f = fdget(fd);
8923         if (!f.file)
8924                 return -EBADF;
8925
8926         ret = -EOPNOTSUPP;
8927         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8928                 goto out_fput;
8929
8930         ret = -ENXIO;
8931         ctx = f.file->private_data;
8932         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8933                 goto out_fput;
8934
8935         ret = -EBADFD;
8936         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
8937                 goto out;
8938
8939         /*
8940          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8941          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8942          * we were asked to.
8943          */
8944         ret = 0;
8945         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8946                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8947                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
8948                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8949                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
8950                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
8951                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
8952                 submitted = to_submit;
8953         } else if (to_submit) {
8954                 ret = io_uring_add_task_file(ctx, f.file);
8955                 if (unlikely(ret))
8956                         goto out;
8957                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8958                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
8959                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8960
8961                 if (submitted != to_submit)
8962                         goto out;
8963         }
8964         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8965                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8966
8967                 /*
8968                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8969                  * space applications don't need to do io completion events
8970                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8971                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8972                  */
8973                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8974                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8975                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8976                 } else {
8977                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8978                 }
8979         }
8980
8981 out:
8982         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8983 out_fput:
8984         fdput(f);
8985         return submitted ? submitted : ret;
8986 }
8987
8988 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8989 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8990 {
8991         struct io_identity *iod = p;
8992         const struct cred *cred = iod->creds;
8993         struct seq_file *m = data;
8994         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8995         struct group_info *gi;
8996         kernel_cap_t cap;
8997         unsigned __capi;
8998         int g;
8999
9000         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9001         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9002         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9003         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9004         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9005         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9006         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9007         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9008         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9009         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9010         gi = cred->group_info;
9011         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9012                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9013                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9014         }
9015         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9016         cap = cred->cap_effective;
9017         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9018                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9019         seq_putc(m, '\n');
9020         return 0;
9021 }
9022
9023 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9024 {
9025         struct io_sq_data *sq = NULL;
9026         bool has_lock;
9027         int i;
9028
9029         /*
9030          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9031          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9032          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9033          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9034          */
9035         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9036
9037         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9038                 sq = ctx->sq_data;
9039
9040         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9041         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9042         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9043         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9044                 struct fixed_file_table *table;
9045                 struct file *f;
9046
9047                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
9048                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
9049                 if (f)
9050                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9051                 else
9052                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9053         }
9054         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9055         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9056                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9057
9058                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9059                                                 (unsigned int) buf->len);
9060         }
9061         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9062                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9063                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9064         }
9065         seq_printf(m, "PollList:\n");
9066         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9067         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9068                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9069                 struct io_kiocb *req;
9070
9071                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9072                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9073                                         req->task->task_works != NULL);
9074         }
9075         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9076         if (has_lock)
9077                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9078 }
9079
9080 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9081 {
9082         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9083
9084         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9085                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9086                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9087         }
9088 }
9089 #endif
9090
9091 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9092         .release        = io_uring_release,
9093         .flush          = io_uring_flush,
9094         .mmap           = io_uring_mmap,
9095 #ifndef CONFIG_MMU
9096         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9097         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9098 #endif
9099         .poll           = io_uring_poll,
9100         .fasync         = io_uring_fasync,
9101 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9102         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9103 #endif
9104 };
9105
9106 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9107                                   struct io_uring_params *p)
9108 {
9109         struct io_rings *rings;
9110         size_t size, sq_array_offset;
9111
9112         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9113         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9114         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9115
9116         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9117         if (size == SIZE_MAX)
9118                 return -EOVERFLOW;
9119
9120         rings = io_mem_alloc(size);
9121         if (!rings)
9122                 return -ENOMEM;
9123
9124         ctx->rings = rings;
9125         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9126         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9127         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9128         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9129         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9130         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9131         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9132
9133         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9134         if (size == SIZE_MAX) {
9135                 io_mem_free(ctx->rings);
9136                 ctx->rings = NULL;
9137                 return -EOVERFLOW;
9138         }
9139
9140         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9141         if (!ctx->sq_sqes) {
9142                 io_mem_free(ctx->rings);
9143                 ctx->rings = NULL;
9144                 return -ENOMEM;
9145         }
9146
9147         return 0;
9148 }
9149
9150 /*
9151  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9152  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9153  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9154  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9155  */
9156 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
9157 {
9158         struct file *file;
9159         int ret;
9160
9161 #if defined(CONFIG_UNIX)
9162         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9163                                 &ctx->ring_sock);
9164         if (ret)
9165                 return ret;
9166 #endif
9167
9168         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9169         if (ret < 0)
9170                 goto err;
9171
9172         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9173                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9174         if (IS_ERR(file)) {
9175 err_fd:
9176                 put_unused_fd(ret);
9177                 ret = PTR_ERR(file);
9178                 goto err;
9179         }
9180
9181 #if defined(CONFIG_UNIX)
9182         ctx->ring_sock->file = file;
9183 #endif
9184         if (unlikely(io_uring_add_task_file(ctx, file))) {
9185                 file = ERR_PTR(-ENOMEM);
9186                 goto err_fd;
9187         }
9188         fd_install(ret, file);
9189         return ret;
9190 err:
9191 #if defined(CONFIG_UNIX)
9192         sock_release(ctx->ring_sock);
9193         ctx->ring_sock = NULL;
9194 #endif
9195         return ret;
9196 }
9197
9198 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9199                            struct io_uring_params __user *params)
9200 {
9201         struct user_struct *user = NULL;
9202         struct io_ring_ctx *ctx;
9203         bool limit_mem;
9204         int ret;
9205
9206         if (!entries)
9207                 return -EINVAL;
9208         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9209                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9210                         return -EINVAL;
9211                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9212         }
9213
9214         /*
9215          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9216          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9217          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9218          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9219          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9220          * of CQ ring entries manually.
9221          */
9222         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9223         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9224                 /*
9225                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9226                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9227                  * any cq vs sq ring sizing.
9228                  */
9229                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9230                         return -EINVAL;
9231                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9232                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9233                                 return -EINVAL;
9234                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9235                 }
9236                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9237         } else {
9238                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9239         }
9240
9241         user = get_uid(current_user());
9242         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9243
9244         if (limit_mem) {
9245                 ret = __io_account_mem(user,
9246                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9247                 if (ret) {
9248                         free_uid(user);
9249                         return ret;
9250                 }
9251         }
9252
9253         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9254         if (!ctx) {
9255                 if (limit_mem)
9256                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9257                                                                 p->cq_entries));
9258                 free_uid(user);
9259                 return -ENOMEM;
9260         }
9261         ctx->compat = in_compat_syscall();
9262         ctx->user = user;
9263         ctx->creds = get_current_cred();
9264 #ifdef CONFIG_AUDIT
9265         ctx->loginuid = current->loginuid;
9266         ctx->sessionid = current->sessionid;
9267 #endif
9268         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9269
9270         /*
9271          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9272          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9273          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9274          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9275          */
9276         mmgrab(current->mm);
9277         ctx->mm_account = current->mm;
9278
9279 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9280         /*
9281          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9282          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9283          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9284          * block layer.
9285          */
9286         rcu_read_lock();
9287         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9288         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9289         rcu_read_unlock();
9290         if (!ret) {
9291                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9292                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9293                 ret = -ENODEV;
9294                 goto err;
9295         }
9296 #endif
9297
9298         /*
9299          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9300          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9301          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9302          * will un-account as well.
9303          */
9304         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9305                        ACCT_LOCKED);
9306         ctx->limit_mem = limit_mem;
9307
9308         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9309         if (ret)
9310                 goto err;
9311
9312         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9313         if (ret)
9314                 goto err;
9315
9316         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9317                 io_sq_offload_start(ctx);
9318
9319         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9320         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9321         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9322         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9323         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9324         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9325         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9326         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9327
9328         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9329         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9330         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9331         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9332         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9333         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9334         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9335         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9336
9337         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9338                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9339                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9340                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
9341
9342         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9343                 ret = -EFAULT;
9344                 goto err;
9345         }
9346
9347         /*
9348          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9349          * having closed it before we finish setup
9350          */
9351         ret = io_uring_get_fd(ctx);
9352         if (ret < 0)
9353                 goto err;
9354
9355         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9356         return ret;
9357 err:
9358         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9359         return ret;
9360 }
9361
9362 /*
9363  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9364  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9365  * params structure passed in.
9366  */
9367 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9368 {
9369         struct io_uring_params p;
9370         int i;
9371
9372         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9373                 return -EFAULT;
9374         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9375                 if (p.resv[i])
9376                         return -EINVAL;
9377         }
9378
9379         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9380                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9381                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9382                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9383                 return -EINVAL;
9384
9385         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9386 }
9387
9388 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9389                 struct io_uring_params __user *, params)
9390 {
9391         return io_uring_setup(entries, params);
9392 }
9393
9394 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9395 {
9396         struct io_uring_probe *p;
9397         size_t size;
9398         int i, ret;
9399
9400         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9401         if (size == SIZE_MAX)
9402                 return -EOVERFLOW;
9403         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9404         if (!p)
9405                 return -ENOMEM;
9406
9407         ret = -EFAULT;
9408         if (copy_from_user(p, arg, size))
9409                 goto out;
9410         ret = -EINVAL;
9411         if (memchr_inv(p, 0, size))
9412                 goto out;
9413
9414         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9415         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9416                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9417
9418         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9419                 p->ops[i].op = i;
9420                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9421                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9422         }
9423         p->ops_len = i;
9424
9425         ret = 0;
9426         if (copy_to_user(arg, p, size))
9427                 ret = -EFAULT;
9428 out:
9429         kfree(p);
9430         return ret;
9431 }
9432
9433 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9434 {
9435         struct io_identity *id;
9436         int ret;
9437
9438         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9439         if (unlikely(!id))
9440                 return -ENOMEM;
9441
9442         io_init_identity(id);
9443         id->creds = get_current_cred();
9444
9445         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9446         if (ret < 0) {
9447                 put_cred(id->creds);
9448                 kfree(id);
9449         }
9450         return ret;
9451 }
9452
9453 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9454 {
9455         struct io_identity *iod;
9456
9457         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9458         if (iod) {
9459                 put_cred(iod->creds);
9460                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9461                         kfree(iod);
9462                 return 0;
9463         }
9464
9465         return -EINVAL;
9466 }
9467
9468 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9469                                     unsigned int nr_args)
9470 {
9471         struct io_uring_restriction *res;
9472         size_t size;
9473         int i, ret;
9474
9475         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9476         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9477                 return -EBADFD;
9478
9479         /* We allow only a single restrictions registration */
9480         if (ctx->restrictions.registered)
9481                 return -EBUSY;
9482
9483         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9484                 return -EINVAL;
9485
9486         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9487         if (size == SIZE_MAX)
9488                 return -EOVERFLOW;
9489
9490         res = memdup_user(arg, size);
9491         if (IS_ERR(res))
9492                 return PTR_ERR(res);
9493
9494         ret = 0;
9495
9496         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9497                 switch (res[i].opcode) {
9498                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9499                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9500                                 ret = -EINVAL;
9501                                 goto out;
9502                         }
9503
9504                         __set_bit(res[i].register_op,
9505                                   ctx->restrictions.register_op);
9506                         break;
9507                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9508                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9509                                 ret = -EINVAL;
9510                                 goto out;
9511                         }
9512
9513                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9514                         break;
9515                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9516                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9517                         break;
9518                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9519                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9520                         break;
9521                 default:
9522                         ret = -EINVAL;
9523                         goto out;
9524                 }
9525         }
9526
9527 out:
9528         /* Reset all restrictions if an error happened */
9529         if (ret != 0)
9530                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9531         else
9532                 ctx->restrictions.registered = true;
9533
9534         kfree(res);
9535         return ret;
9536 }
9537
9538 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9539 {
9540         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9541                 return -EBADFD;
9542
9543         if (ctx->restrictions.registered)
9544                 ctx->restricted = 1;
9545
9546         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9547
9548         io_sq_offload_start(ctx);
9549
9550         return 0;
9551 }
9552
9553 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9554 {
9555         switch (op) {
9556         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9557         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9558         case IORING_REGISTER_PROBE:
9559         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9560         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9561                 return false;
9562         default:
9563                 return true;
9564         }
9565 }
9566
9567 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9568                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9569         __releases(ctx->uring_lock)
9570         __acquires(ctx->uring_lock)
9571 {
9572         int ret;
9573
9574         /*
9575          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9576          * someone else killed the ctx or is already going through
9577          * io_uring_register().
9578          */
9579         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9580                 return -ENXIO;
9581
9582         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9583                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9584
9585                 /*
9586                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9587                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9588                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9589                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9590                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9591                  * after we've killed the percpu ref.
9592                  */
9593                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9594                 do {
9595                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9596                         if (!ret)
9597                                 break;
9598                         ret = io_run_task_work_sig();
9599                         if (ret < 0)
9600                                 break;
9601                 } while (1);
9602
9603                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9604
9605                 if (ret) {
9606                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9607                         goto out_quiesce;
9608                 }
9609         }
9610
9611         if (ctx->restricted) {
9612                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9613                         ret = -EINVAL;
9614                         goto out;
9615                 }
9616
9617                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9618                         ret = -EACCES;
9619                         goto out;
9620                 }
9621         }
9622
9623         switch (opcode) {
9624         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9625                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
9626                 break;
9627         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9628                 ret = -EINVAL;
9629                 if (arg || nr_args)
9630                         break;
9631                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
9632                 break;
9633         case IORING_REGISTER_FILES:
9634                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9635                 break;
9636         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9637                 ret = -EINVAL;
9638                 if (arg || nr_args)
9639                         break;
9640                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9641                 break;
9642         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9643                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9644                 break;
9645         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9646         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9647                 ret = -EINVAL;
9648                 if (nr_args != 1)
9649                         break;
9650                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9651                 if (ret)
9652                         break;
9653                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9654                         ctx->eventfd_async = 1;
9655                 else
9656                         ctx->eventfd_async = 0;
9657                 break;
9658         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9659                 ret = -EINVAL;
9660                 if (arg || nr_args)
9661                         break;
9662                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9663                 break;
9664         case IORING_REGISTER_PROBE:
9665                 ret = -EINVAL;
9666                 if (!arg || nr_args > 256)
9667                         break;
9668                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9669                 break;
9670         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9671                 ret = -EINVAL;
9672                 if (arg || nr_args)
9673                         break;
9674                 ret = io_register_personality(ctx);
9675                 break;
9676         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9677                 ret = -EINVAL;
9678                 if (arg)
9679                         break;
9680                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9681                 break;
9682         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9683                 ret = -EINVAL;
9684                 if (arg || nr_args)
9685                         break;
9686                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9687                 break;
9688         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9689                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9690                 break;
9691         default:
9692                 ret = -EINVAL;
9693                 break;
9694         }
9695
9696 out:
9697         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9698                 /* bring the ctx back to life */
9699                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9700 out_quiesce:
9701                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9702         }
9703         return ret;
9704 }
9705
9706 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9707                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9708 {
9709         struct io_ring_ctx *ctx;
9710         long ret = -EBADF;
9711         struct fd f;
9712
9713         f = fdget(fd);
9714         if (!f.file)
9715                 return -EBADF;
9716
9717         ret = -EOPNOTSUPP;
9718         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9719                 goto out_fput;
9720
9721         ctx = f.file->private_data;
9722
9723         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9724         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9725         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9726         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9727                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9728 out_fput:
9729         fdput(f);
9730         return ret;
9731 }
9732
9733 static int __init io_uring_init(void)
9734 {
9735 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9736         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9737         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9738 } while (0)
9739
9740 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9741         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9742         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9743         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9744         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9745         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9746         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9747         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9748         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9749         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9750         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9751         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9752         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9753         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9754         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9755         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9756         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9757         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9758         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9759         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9760         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9761         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9762         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9763         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9764         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9765         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9766         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9767         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9768         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9769         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9770         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9771
9772         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9773         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9774         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
9775         return 0;
9776 };
9777 __initcall(io_uring_init);