fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81 #include <linux/tracehook.h>
  82
  83 #define CREATE_TRACE_POINTS
  84 #include <trace/events/io_uring.h>
  85
  86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  87
  88 #include "internal.h"
  89 #include "io-wq.h"
  90
  91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  93 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
  94
  95 /* only define max */
  96 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (1U << 15)
  97 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
  98                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
  99
 100 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT (PAGE_SHIFT - 3)
 101 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 102 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 103
 104 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 105
 106 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 107                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 108                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 109 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
 110                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS)
 111
 112 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 113
 114 struct io_uring {
 115         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 116         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 117 };
 118
 119 /*
 120  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 121  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 122  *
 123  * The offsets to the member fields are published through struct
 124  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 125  */
 126 struct io_rings {
 127         /*
 128          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 129          * masked to get valid indices.
 130          *
 131          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 132          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 133          * cq ring.
 134          */
 135         struct io_uring         sq, cq;
 136         /*
 137          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 138          * ring_entries - 1)
 139          */
 140         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 141         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 142         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 143         /*
 144          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 145          * invalid index stored in array
 146          *
 147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 148          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 149          * cached value).
 150          *
 151          * After a new SQ head value was read by the application this
 152          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 153          * the new SQ head (and possibly more).
 154          */
 155         u32                     sq_dropped;
 156         /*
 157          * Runtime SQ flags
 158          *
 159          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 160          * application.
 161          *
 162          * The application needs a full memory barrier before checking
 163          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 164          */
 165         u32                     sq_flags;
 166         /*
 167          * Runtime CQ flags
 168          *
 169          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 170          * kernel.
 171          */
 172         u32                     cq_flags;
 173         /*
 174          * Number of completion events lost because the queue was full;
 175          * this should be avoided by the application by making sure
 176          * there are not more requests pending than there is space in
 177          * the completion queue.
 178          *
 179          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 180          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 181          * cached value).
 182          *
 183          * As completion events come in out of order this counter is not
 184          * ordered with any other data.
 185          */
 186         u32                     cq_overflow;
 187         /*
 188          * Ring buffer of completion events.
 189          *
 190          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 191          * produced, so the application is allowed to modify pending
 192          * entries.
 193          */
 194         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 195 };
 196
 197 enum io_uring_cmd_flags {
 198         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 199         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 200 };
 201
 202 struct io_mapped_ubuf {
 203         u64             ubuf;
 204         u64             ubuf_end;
 205         unsigned int    nr_bvecs;
 206         unsigned long   acct_pages;
 207         struct bio_vec  bvec[];
 208 };
 209
 210 struct io_ring_ctx;
 211
 212 struct io_overflow_cqe {
 213         struct io_uring_cqe cqe;
 214         struct list_head list;
 215 };
 216
 217 struct io_fixed_file {
 218         /* file * with additional FFS_* flags */
 219         unsigned long file_ptr;
 220 };
 221
 222 struct io_rsrc_put {
 223         struct list_head list;
 224         u64 tag;
 225         union {
 226                 void *rsrc;
 227                 struct file *file;
 228                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 229         };
 230 };
 231
 232 struct io_file_table {
 233         struct io_fixed_file *files;
 234 };
 235
 236 struct io_rsrc_node {
 237         struct percpu_ref               refs;
 238         struct list_head                node;
 239         struct list_head                rsrc_list;
 240         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 241         struct llist_node               llist;
 242         bool                            done;
 243 };
 244
 245 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 246
 247 struct io_rsrc_data {
 248         struct io_ring_ctx              *ctx;
 249
 250         u64                             **tags;
 251         unsigned int                    nr;
 252         rsrc_put_fn                     *do_put;
 253         atomic_t                        refs;
 254         struct completion               done;
 255         bool                            quiesce;
 256 };
 257
 258 struct io_buffer {
 259         struct list_head list;
 260         __u64 addr;
 261         __u32 len;
 262         __u16 bid;
 263 };
 264
 265 struct io_restriction {
 266         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 267         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 268         u8 sqe_flags_allowed;
 269         u8 sqe_flags_required;
 270         bool registered;
 271 };
 272
 273 enum {
 274         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 275         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 276 };
 277
 278 struct io_sq_data {
 279         refcount_t              refs;
 280         atomic_t                park_pending;
 281         struct mutex            lock;
 282
 283         /* ctx's that are using this sqd */
 284         struct list_head        ctx_list;
 285
 286         struct task_struct      *thread;
 287         struct wait_queue_head  wait;
 288
 289         unsigned                sq_thread_idle;
 290         int                     sq_cpu;
 291         pid_t                   task_pid;
 292         pid_t                   task_tgid;
 293
 294         unsigned long           state;
 295         struct completion       exited;
 296 };
 297
 298 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 299 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 300 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 301
 302 struct io_submit_link {
 303         struct io_kiocb         *head;
 304         struct io_kiocb         *last;
 305 };
 306
 307 struct io_submit_state {
 308         struct blk_plug         plug;
 309         struct io_submit_link   link;
 310
 311         /*
 312          * io_kiocb alloc cache
 313          */
 314         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 315         unsigned int            free_reqs;
 316
 317         bool                    plug_started;
 318
 319         /*
 320          * Batch completion logic
 321          */
 322         struct io_kiocb         *compl_reqs[IO_COMPL_BATCH];
 323         unsigned int            compl_nr;
 324         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 325         struct list_head        free_list;
 326
 327         unsigned int            ios_left;
 328 };
 329
 330 struct io_ring_ctx {
 331         /* const or read-mostly hot data */
 332         struct {
 333                 struct percpu_ref       refs;
 334
 335                 struct io_rings         *rings;
 336                 unsigned int            flags;
 337                 unsigned int            compat: 1;
 338                 unsigned int            drain_next: 1;
 339                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 340                 unsigned int            restricted: 1;
 341                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
 342                 unsigned int            drain_active: 1;
 343         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 344
 345         /* submission data */
 346         struct {
 347                 struct mutex            uring_lock;
 348
 349                 /*
 350                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 351                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 352                  *
 353                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 354                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 355                  * the queue when needed.
 356                  *
 357                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 358                  * array.
 359                  */
 360                 u32                     *sq_array;
 361                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 362                 unsigned                cached_sq_head;
 363                 unsigned                sq_entries;
 364                 struct list_head        defer_list;
 365
 366                 /*
 367                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
 368                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
 369                  */
 370                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 371                 struct io_file_table    file_table;
 372                 unsigned                nr_user_files;
 373                 unsigned                nr_user_bufs;
 374                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 375
 376                 struct io_submit_state  submit_state;
 377                 struct list_head        timeout_list;
 378                 struct list_head        ltimeout_list;
 379                 struct list_head        cq_overflow_list;
 380                 struct xarray           io_buffers;
 381                 struct xarray           personalities;
 382                 u32                     pers_next;
 383                 unsigned                sq_thread_idle;
 384         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 385
 386         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 387         struct list_head        locked_free_list;
 388         unsigned int            locked_free_nr;
 389
 390         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 391         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 392
 393         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 394         struct list_head        sqd_list;
 395
 396         unsigned long           check_cq_overflow;
 397
 398         struct {
 399                 unsigned                cached_cq_tail;
 400                 unsigned                cq_entries;
 401                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 402                 struct wait_queue_head  poll_wait;
 403                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 404                 unsigned                cq_extra;
 405                 atomic_t                cq_timeouts;
 406                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 407         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 408
 409         struct {
 410                 spinlock_t              completion_lock;
 411
 412                 spinlock_t              timeout_lock;
 413
 414                 /*
 415                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 416                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 417                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 418                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 419                  */
 420                 struct list_head        iopoll_list;
 421                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 422                 unsigned                cancel_hash_bits;
 423                 bool                    poll_multi_queue;
 424         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 425
 426         struct io_restriction           restrictions;
 427
 428         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 429         struct {
 430                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 431                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 432                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 433                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 434
 435                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 436                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 437                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 438                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 439         };
 440
 441         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 442         struct {
 443                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 444                         struct socket           *ring_sock;
 445                 #endif
 446                 /* hashed buffered write serialization */
 447                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 448
 449                 /* Only used for accounting purposes */
 450                 struct user_struct              *user;
 451                 struct mm_struct                *mm_account;
 452
 453                 /* ctx exit and cancelation */
 454                 struct llist_head               fallback_llist;
 455                 struct delayed_work             fallback_work;
 456                 struct work_struct              exit_work;
 457                 struct list_head                tctx_list;
 458                 struct completion               ref_comp;
 459                 u32                             iowq_limits[2];
 460                 bool                            iowq_limits_set;
 461         };
 462 };
 463
 464 struct io_uring_task {
 465         /* submission side */
 466         int                     cached_refs;
 467         struct xarray           xa;
 468         struct wait_queue_head  wait;
 469         const struct io_ring_ctx *last;
 470         struct io_wq            *io_wq;
 471         struct percpu_counter   inflight;
 472         atomic_t                inflight_tracked;
 473         atomic_t                in_idle;
 474
 475         spinlock_t              task_lock;
 476         struct io_wq_work_list  task_list;
 477         struct callback_head    task_work;
 478         bool                    task_running;
 479 };
 480
 481 /*
 482  * First field must be the file pointer in all the
 483  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 484  */
 485 struct io_poll_iocb {
 486         struct file                     *file;
 487         struct wait_queue_head          *head;
 488         __poll_t                        events;
 489         struct wait_queue_entry         wait;
 490 };
 491
 492 struct io_poll_update {
 493         struct file                     *file;
 494         u64                             old_user_data;
 495         u64                             new_user_data;
 496         __poll_t                        events;
 497         bool                            update_events;
 498         bool                            update_user_data;
 499 };
 500
 501 struct io_close {
 502         struct file                     *file;
 503         int                             fd;
 504         u32                             file_slot;
 505 };
 506
 507 struct io_timeout_data {
 508         struct io_kiocb                 *req;
 509         struct hrtimer                  timer;
 510         struct timespec64               ts;
 511         enum hrtimer_mode               mode;
 512         u32                             flags;
 513 };
 514
 515 struct io_accept {
 516         struct file                     *file;
 517         struct sockaddr __user          *addr;
 518         int __user                      *addr_len;
 519         int                             flags;
 520         u32                             file_slot;
 521         unsigned long                   nofile;
 522 };
 523
 524 struct io_sync {
 525         struct file                     *file;
 526         loff_t                          len;
 527         loff_t                          off;
 528         int                             flags;
 529         int                             mode;
 530 };
 531
 532 struct io_cancel {
 533         struct file                     *file;
 534         u64                             addr;
 535 };
 536
 537 struct io_timeout {
 538         struct file                     *file;
 539         u32                             off;
 540         u32                             target_seq;
 541         struct list_head                list;
 542         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 543         struct io_kiocb                 *head;
 544         /* for linked completions */
 545         struct io_kiocb                 *prev;
 546 };
 547
 548 struct io_timeout_rem {
 549         struct file                     *file;
 550         u64                             addr;
 551
 552         /* timeout update */
 553         struct timespec64               ts;
 554         u32                             flags;
 555         bool                            ltimeout;
 556 };
 557
 558 struct io_rw {
 559         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 560         struct kiocb                    kiocb;
 561         u64                             addr;
 562         u64                             len;
 563 };
 564
 565 struct io_connect {
 566         struct file                     *file;
 567         struct sockaddr __user          *addr;
 568         int                             addr_len;
 569 };
 570
 571 struct io_sr_msg {
 572         struct file                     *file;
 573         union {
 574                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 575                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 576                 void __user                     *buf;
 577         };
 578         int                             msg_flags;
 579         int                             bgid;
 580         size_t                          len;
 581         struct io_buffer                *kbuf;
 582 };
 583
 584 struct io_open {
 585         struct file                     *file;
 586         int                             dfd;
 587         u32                             file_slot;
 588         struct filename                 *filename;
 589         struct open_how                 how;
 590         unsigned long                   nofile;
 591 };
 592
 593 struct io_rsrc_update {
 594         struct file                     *file;
 595         u64                             arg;
 596         u32                             nr_args;
 597         u32                             offset;
 598 };
 599
 600 struct io_fadvise {
 601         struct file                     *file;
 602         u64                             offset;
 603         u32                             len;
 604         u32                             advice;
 605 };
 606
 607 struct io_madvise {
 608         struct file                     *file;
 609         u64                             addr;
 610         u32                             len;
 611         u32                             advice;
 612 };
 613
 614 struct io_epoll {
 615         struct file                     *file;
 616         int                             epfd;
 617         int                             op;
 618         int                             fd;
 619         struct epoll_event              event;
 620 };
 621
 622 struct io_splice {
 623         struct file                     *file_out;
 624         loff_t                          off_out;
 625         loff_t                          off_in;
 626         u64                             len;
 627         int                             splice_fd_in;
 628         unsigned int                    flags;
 629 };
 630
 631 struct io_provide_buf {
 632         struct file                     *file;
 633         __u64                           addr;
 634         __u32                           len;
 635         __u32                           bgid;
 636         __u16                           nbufs;
 637         __u16                           bid;
 638 };
 639
 640 struct io_statx {
 641         struct file                     *file;
 642         int                             dfd;
 643         unsigned int                    mask;
 644         unsigned int                    flags;
 645         const char __user               *filename;
 646         struct statx __user             *buffer;
 647 };
 648
 649 struct io_shutdown {
 650         struct file                     *file;
 651         int                             how;
 652 };
 653
 654 struct io_rename {
 655         struct file                     *file;
 656         int                             old_dfd;
 657         int                             new_dfd;
 658         struct filename                 *oldpath;
 659         struct filename                 *newpath;
 660         int                             flags;
 661 };
 662
 663 struct io_unlink {
 664         struct file                     *file;
 665         int                             dfd;
 666         int                             flags;
 667         struct filename                 *filename;
 668 };
 669
 670 struct io_mkdir {
 671         struct file                     *file;
 672         int                             dfd;
 673         umode_t                         mode;
 674         struct filename                 *filename;
 675 };
 676
 677 struct io_symlink {
 678         struct file                     *file;
 679         int                             new_dfd;
 680         struct filename                 *oldpath;
 681         struct filename                 *newpath;
 682 };
 683
 684 struct io_hardlink {
 685         struct file                     *file;
 686         int                             old_dfd;
 687         int                             new_dfd;
 688         struct filename                 *oldpath;
 689         struct filename                 *newpath;
 690         int                             flags;
 691 };
 692
 693 struct io_completion {
 694         struct file                     *file;
 695         u32                             cflags;
 696 };
 697
 698 struct io_async_connect {
 699         struct sockaddr_storage         address;
 700 };
 701
 702 struct io_async_msghdr {
 703         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 704         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 705         struct iovec                    *free_iov;
 706         struct sockaddr __user          *uaddr;
 707         struct msghdr                   msg;
 708         struct sockaddr_storage         addr;
 709 };
 710
 711 struct io_async_rw {
 712         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 713         const struct iovec              *free_iovec;
 714         struct iov_iter                 iter;
 715         struct iov_iter_state           iter_state;
 716         size_t                          bytes_done;
 717         struct wait_page_queue          wpq;
 718 };
 719
 720 enum {
 721         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 722         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 723         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 724         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 725         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 726         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 727
 728         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 729         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 730         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 731         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 732         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 733         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 734         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 735         REQ_F_POLLED_BIT,
 736         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 737         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 738         REQ_F_REISSUE_BIT,
 739         REQ_F_CREDS_BIT,
 740         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
 741         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
 742         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 743         REQ_F_NOWAIT_READ_BIT,
 744         REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT,
 745         REQ_F_ISREG_BIT,
 746
 747         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 748         __REQ_F_LAST_BIT,
 749 };
 750
 751 enum {
 752         /* ctx owns file */
 753         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 754         /* drain existing IO first */
 755         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 756         /* linked sqes */
 757         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 758         /* doesn't sever on completion < 0 */
 759         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 760         /* IOSQE_ASYNC */
 761         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 762         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 763         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 764
 765         /* fail rest of links */
 766         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 767         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 768         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 769         /* read/write uses file position */
 770         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 771         /* must not punt to workers */
 772         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 773         /* has or had linked timeout */
 774         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 775         /* needs cleanup */
 776         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 777         /* already went through poll handler */
 778         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 779         /* buffer already selected */
 780         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 781         /* completion is deferred through io_comp_state */
 782         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 783         /* caller should reissue async */
 784         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 785         /* supports async reads */
 786         REQ_F_NOWAIT_READ       = BIT(REQ_F_NOWAIT_READ_BIT),
 787         /* supports async writes */
 788         REQ_F_NOWAIT_WRITE      = BIT(REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT),
 789         /* regular file */
 790         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 791         /* has creds assigned */
 792         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
 793         /* skip refcounting if not set */
 794         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
 795         /* there is a linked timeout that has to be armed */
 796         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
 797 };
 798
 799 struct async_poll {
 800         struct io_poll_iocb     poll;
 801         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 802 };
 803
 804 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
 805
 806 struct io_task_work {
 807         union {
 808                 struct io_wq_work_node  node;
 809                 struct llist_node       fallback_node;
 810         };
 811         io_req_tw_func_t                func;
 812 };
 813
 814 enum {
 815         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 816         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 817 };
 818
 819 /*
 820  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 821  * as the first entry in their struct definition. So you can
 822  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 823  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 824  */
 825 struct io_kiocb {
 826         union {
 827                 struct file             *file;
 828                 struct io_rw            rw;
 829                 struct io_poll_iocb     poll;
 830                 struct io_poll_update   poll_update;
 831                 struct io_accept        accept;
 832                 struct io_sync          sync;
 833                 struct io_cancel        cancel;
 834                 struct io_timeout       timeout;
 835                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 836                 struct io_connect       connect;
 837                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 838                 struct io_open          open;
 839                 struct io_close         close;
 840                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 841                 struct io_fadvise       fadvise;
 842                 struct io_madvise       madvise;
 843                 struct io_epoll         epoll;
 844                 struct io_splice        splice;
 845                 struct io_provide_buf   pbuf;
 846                 struct io_statx         statx;
 847                 struct io_shutdown      shutdown;
 848                 struct io_rename        rename;
 849                 struct io_unlink        unlink;
 850                 struct io_mkdir         mkdir;
 851                 struct io_symlink       symlink;
 852                 struct io_hardlink      hardlink;
 853                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 854                 struct io_completion    compl;
 855         };
 856
 857         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 858         void                            *async_data;
 859         u8                              opcode;
 860         /* polled IO has completed */
 861         u8                              iopoll_completed;
 862
 863         u16                             buf_index;
 864         u32                             result;
 865
 866         struct io_ring_ctx              *ctx;
 867         unsigned int                    flags;
 868         atomic_t                        refs;
 869         struct task_struct              *task;
 870         u64                             user_data;
 871
 872         struct io_kiocb                 *link;
 873         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 874
 875         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 876         struct list_head                inflight_entry;
 877         struct io_task_work             io_task_work;
 878         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 879         struct hlist_node               hash_node;
 880         struct async_poll               *apoll;
 881         struct io_wq_work               work;
 882         const struct cred               *creds;
 883
 884         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 885         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 886         /* stores selected buf, valid IFF REQ_F_BUFFER_SELECTED is set */
 887         struct io_buffer                *kbuf;
 888         atomic_t                        poll_refs;
 889 };
 890
 891 struct io_tctx_node {
 892         struct list_head        ctx_node;
 893         struct task_struct      *task;
 894         struct io_ring_ctx      *ctx;
 895 };
 896
 897 struct io_defer_entry {
 898         struct list_head        list;
 899         struct io_kiocb         *req;
 900         u32                     seq;
 901 };
 902
 903 struct io_op_def {
 904         /* needs req->file assigned */
 905         unsigned                needs_file : 1;
 906         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 907         unsigned                hash_reg_file : 1;
 908         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 909         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 910         /* opcode is not supported by this kernel */
 911         unsigned                not_supported : 1;
 912         /* set if opcode supports polled "wait" */
 913         unsigned                pollin : 1;
 914         unsigned                pollout : 1;
 915         /* op supports buffer selection */
 916         unsigned                buffer_select : 1;
 917         /* do prep async if is going to be punted */
 918         unsigned                needs_async_setup : 1;
 919         /* should block plug */
 920         unsigned                plug : 1;
 921         /* size of async data needed, if any */
 922         unsigned short          async_size;
 923 };
 924
 925 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 926         [IORING_OP_NOP] = {},
 927         [IORING_OP_READV] = {
 928                 .needs_file             = 1,
 929                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 930                 .pollin                 = 1,
 931                 .buffer_select          = 1,
 932                 .needs_async_setup      = 1,
 933                 .plug                   = 1,
 934                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 935         },
 936         [IORING_OP_WRITEV] = {
 937                 .needs_file             = 1,
 938                 .hash_reg_file          = 1,
 939                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 940                 .pollout                = 1,
 941                 .needs_async_setup      = 1,
 942                 .plug                   = 1,
 943                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 944         },
 945         [IORING_OP_FSYNC] = {
 946                 .needs_file             = 1,
 947         },
 948         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 949                 .needs_file             = 1,
 950                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 951                 .pollin                 = 1,
 952                 .plug                   = 1,
 953                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 954         },
 955         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 956                 .needs_file             = 1,
 957                 .hash_reg_file          = 1,
 958                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 959                 .pollout                = 1,
 960                 .plug                   = 1,
 961                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 962         },
 963         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 964                 .needs_file             = 1,
 965                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 966         },
 967         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 968         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 969                 .needs_file             = 1,
 970         },
 971         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 972                 .needs_file             = 1,
 973                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 974                 .pollout                = 1,
 975                 .needs_async_setup      = 1,
 976                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 977         },
 978         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 979                 .needs_file             = 1,
 980                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 981                 .pollin                 = 1,
 982                 .buffer_select          = 1,
 983                 .needs_async_setup      = 1,
 984                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 985         },
 986         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 987                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 988         },
 989         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 990                 /* used by timeout updates' prep() */
 991         },
 992         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 993                 .needs_file             = 1,
 994                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 995                 .pollin                 = 1,
 996         },
 997         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 998         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 999                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
1000         },
1001         [IORING_OP_CONNECT] = {
1002                 .needs_file             = 1,
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004                 .pollout                = 1,
1005                 .needs_async_setup      = 1,
1006                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
1007         },
1008         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
1009                 .needs_file             = 1,
1010         },
1011         [IORING_OP_OPENAT] = {},
1012         [IORING_OP_CLOSE] = {},
1013         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
1014         [IORING_OP_STATX] = {},
1015         [IORING_OP_READ] = {
1016                 .needs_file             = 1,
1017                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1018                 .pollin                 = 1,
1019                 .buffer_select          = 1,
1020                 .plug                   = 1,
1021                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1022         },
1023         [IORING_OP_WRITE] = {
1024                 .needs_file             = 1,
1025                 .hash_reg_file          = 1,
1026                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1027                 .pollout                = 1,
1028                 .plug                   = 1,
1029                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1030         },
1031         [IORING_OP_FADVISE] = {
1032                 .needs_file             = 1,
1033         },
1034         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1035         [IORING_OP_SEND] = {
1036                 .needs_file             = 1,
1037                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1038                 .pollout                = 1,
1039         },
1040         [IORING_OP_RECV] = {
1041                 .needs_file             = 1,
1042                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1043                 .pollin                 = 1,
1044                 .buffer_select          = 1,
1045         },
1046         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1047         },
1048         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1049                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1050         },
1051         [IORING_OP_SPLICE] = {
1052                 .needs_file             = 1,
1053                 .hash_reg_file          = 1,
1054                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1055         },
1056         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1057         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1058         [IORING_OP_TEE] = {
1059                 .needs_file             = 1,
1060                 .hash_reg_file          = 1,
1061                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1062         },
1063         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1064                 .needs_file             = 1,
1065         },
1066         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1067         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1068         [IORING_OP_MKDIRAT] = {},
1069         [IORING_OP_SYMLINKAT] = {},
1070         [IORING_OP_LINKAT] = {},
1071 };
1072
1073 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1074 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1075
1076 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1077 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1078 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1079                                          struct task_struct *task,
1080                                          bool cancel_all);
1081 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1082
1083 static void io_fill_cqe_req(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags);
1084
1085 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1086 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req);
1087 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1088 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1089 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1090                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1091                                      unsigned nr_args);
1092 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1093 static struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
1094                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1095 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1096 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1097
1098 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1099 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1100 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1101
1102 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1103                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1104 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags);
1105
1106 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer);
1107
1108 static struct kmem_cache *req_cachep;
1109
1110 static const struct file_operations io_uring_fops;
1111
1112 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1113 {
1114 #if defined(CONFIG_UNIX)
1115         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1116                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1117
1118                 return ctx->ring_sock->sk;
1119         }
1120 #endif
1121         return NULL;
1122 }
1123 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1124
1125 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1126 {
1127         if (!*locked) {
1128                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1129                 *locked = true;
1130         }
1131 }
1132
1133 #define io_for_each_link(pos, head) \
1134         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1135
1136 /*
1137  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1138  * see commit f958d7b528b1 for details.
1139  */
1140 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1141         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1142
1143 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1144 {
1145         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1146         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1147 }
1148
1149 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1150 {
1151         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1152                 return true;
1153
1154         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1155         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1156 }
1157
1158 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1159 {
1160         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1161         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1162         atomic_inc(&req->refs);
1163 }
1164
1165 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1166 {
1167         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1168                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1169                 atomic_set(&req->refs, nr);
1170         }
1171 }
1172
1173 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1174 {
1175         __io_req_set_refcount(req, 1);
1176 }
1177
1178 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1179 {
1180         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1181
1182         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1183                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1184                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1185         }
1186 }
1187
1188 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1189 {
1190         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1191
1192         /* already at zero, wait for ->release() */
1193         if (!got)
1194                 wait_for_completion(compl);
1195         percpu_ref_resurrect(ref);
1196         if (got)
1197                 percpu_ref_put(ref);
1198 }
1199
1200 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1201                           bool cancel_all)
1202         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1203 {
1204         struct io_kiocb *req;
1205
1206         if (task && head->task != task)
1207                 return false;
1208         if (cancel_all)
1209                 return true;
1210
1211         io_for_each_link(req, head) {
1212                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1213                         return true;
1214         }
1215         return false;
1216 }
1217
1218 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
1219 {
1220         struct io_kiocb *req;
1221
1222         io_for_each_link(req, head) {
1223                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1224                         return true;
1225         }
1226         return false;
1227 }
1228
1229 /*
1230  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
1231  * User must not hold timeout_lock.
1232  */
1233 static bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1234                                bool cancel_all)
1235 {
1236         bool matched;
1237
1238         if (task && head->task != task)
1239                 return false;
1240         if (cancel_all)
1241                 return true;
1242
1243         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1244                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
1245
1246                 /* protect against races with linked timeouts */
1247                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1248                 matched = io_match_linked(head);
1249                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1250         } else {
1251                 matched = io_match_linked(head);
1252         }
1253         return matched;
1254 }
1255
1256 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1257 {
1258         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1259 }
1260
1261 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1262 {
1263         req_set_fail(req);
1264         req->result = res;
1265 }
1266
1267 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1268 {
1269         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1270
1271         complete(&ctx->ref_comp);
1272 }
1273
1274 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1275 {
1276         return !req->timeout.off;
1277 }
1278
1279 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1280 {
1281         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1282                                                 fallback_work.work);
1283         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1284         struct io_kiocb *req, *tmp;
1285         bool locked = false;
1286
1287         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1288         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1289                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1290
1291         if (locked) {
1292                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
1293                         io_submit_flush_completions(ctx);
1294                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1295         }
1296         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1297
1298 }
1299
1300 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1301 {
1302         struct io_ring_ctx *ctx;
1303         int hash_bits;
1304
1305         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1306         if (!ctx)
1307                 return NULL;
1308
1309         /*
1310          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1311          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1312          */
1313         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1314         hash_bits -= 5;
1315         if (hash_bits <= 0)
1316                 hash_bits = 1;
1317         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1318         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1319                                         GFP_KERNEL);
1320         if (!ctx->cancel_hash)
1321                 goto err;
1322         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1323
1324         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1325         if (!ctx->dummy_ubuf)
1326                 goto err;
1327         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1328         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1329
1330         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1331                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1332                 goto err;
1333
1334         ctx->flags = p->flags;
1335         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1336         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1337         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1338         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1339         init_completion(&ctx->ref_comp);
1340         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1341         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1342         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1343         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1344         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1345         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1346         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1347         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1348         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1349         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
1350         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1351         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1352         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1353         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1354         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1355         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.free_list);
1356         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1357         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1358         return ctx;
1359 err:
1360         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1361         kfree(ctx->cancel_hash);
1362         kfree(ctx);
1363         return NULL;
1364 }
1365
1366 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1367 {
1368         struct io_rings *r = ctx->rings;
1369
1370         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1371         ctx->cq_extra--;
1372 }
1373
1374 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1375 {
1376         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1377                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1378
1379                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1380         }
1381
1382         return false;
1383 }
1384
1385 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
1386 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
1387 #ifdef CONFIG_64BIT
1388 #define FFS_ISREG               0x4UL
1389 #else
1390 #define FFS_ISREG               0x0UL
1391 #endif
1392 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
1393
1394 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1395 {
1396         return IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE);
1397 }
1398
1399 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1400 {
1401         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1402                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1403                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
1404         }
1405 }
1406
1407 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1408 {
1409         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1410                 return NULL;
1411
1412         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1413         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1414
1415         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1416         io_req_set_refcount(req);
1417         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1418         return req->link;
1419 }
1420
1421 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1422 {
1423         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
1424                 return NULL;
1425         return __io_prep_linked_timeout(req);
1426 }
1427
1428 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1429 {
1430         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1431         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1432
1433         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1434                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1435                 req->creds = get_current_cred();
1436         }
1437
1438         req->work.list.next = NULL;
1439         req->work.flags = 0;
1440         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1441                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1442
1443         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1444                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1445                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1446         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1447                 if (def->unbound_nonreg_file)
1448                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1449         }
1450 }
1451
1452 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1453 {
1454         struct io_kiocb *cur;
1455
1456         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1457                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1458
1459                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1460                 io_for_each_link(cur, req)
1461                         io_prep_async_work(cur);
1462                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1463         } else {
1464                 io_for_each_link(cur, req)
1465                         io_prep_async_work(cur);
1466         }
1467 }
1468
1469 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1470 {
1471         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1472         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1473         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1474
1475         /* must not take the lock, NULL it as a precaution */
1476         locked = NULL;
1477
1478         BUG_ON(!tctx);
1479         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1480
1481         /* init ->work of the whole link before punting */
1482         io_prep_async_link(req);
1483
1484         /*
1485          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1486          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1487          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1488          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1489          * worker for it).
1490          */
1491         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1492                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1493
1494         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1495                                         &req->work, req->flags);
1496         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1497         if (link)
1498                 io_queue_linked_timeout(link);
1499 }
1500
1501 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1502         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1503         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1504 {
1505         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1506
1507         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1508                 if (status)
1509                         req_set_fail(req);
1510                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1511                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1512                 list_del_init(&req->timeout.list);
1513                 io_fill_cqe_req(req, status, 0);
1514                 io_put_req_deferred(req);
1515         }
1516 }
1517
1518 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1519 {
1520         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1521                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1522                                                 struct io_defer_entry, list);
1523
1524                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1525                         break;
1526                 list_del_init(&de->list);
1527                 io_req_task_queue(de->req);
1528                 kfree(de);
1529         }
1530 }
1531
1532 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1533         __must_hold(&ctx->completion_lock)
1534 {
1535         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1536         struct io_kiocb *req, *tmp;
1537
1538         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1539         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1540                 u32 events_needed, events_got;
1541
1542                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1543                         break;
1544
1545                 /*
1546                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1547                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1548                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1549                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1550                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1551                  */
1552                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1553                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1554                 if (events_got < events_needed)
1555                         break;
1556
1557                 io_kill_timeout(req, 0);
1558         }
1559         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1560         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1561 }
1562
1563 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1564 {
1565         if (ctx->off_timeout_used)
1566                 io_flush_timeouts(ctx);
1567         if (ctx->drain_active)
1568                 io_queue_deferred(ctx);
1569 }
1570
1571 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1572 {
1573         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1574                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1575         /* order cqe stores with ring update */
1576         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1577 }
1578
1579 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1580 {
1581         struct io_rings *r = ctx->rings;
1582
1583         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1584 }
1585
1586 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1587 {
1588         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1589 }
1590
1591 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1592 {
1593         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1594         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1595
1596         /*
1597          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1598          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1599          * fill the cq entry
1600          */
1601         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1602                 return NULL;
1603
1604         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1605         return &rings->cqes[tail & mask];
1606 }
1607
1608 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1609 {
1610         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1611                 return false;
1612         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1613                 return false;
1614         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1615 }
1616
1617 /*
1618  * This should only get called when at least one event has been posted.
1619  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
1620  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
1621  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
1622  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
1623  */
1624 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1625 {
1626         /*
1627          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
1628          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
1629          * wake as many waiters as we need to.
1630          */
1631         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1632                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1633         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1634                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1635         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1636                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1637         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait))
1638                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1639 }
1640
1641 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1642 {
1643         /* see waitqueue_active() comment */
1644         smp_mb();
1645
1646         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1647                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1648                         wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1649         }
1650         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1651                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1652         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait))
1653                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1654 }
1655
1656 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1657 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1658 {
1659         bool all_flushed, posted;
1660
1661         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1662                 return false;
1663
1664         posted = false;
1665         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1666         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1667                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1668                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1669
1670                 if (!cqe && !force)
1671                         break;
1672                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1673                                         struct io_overflow_cqe, list);
1674                 if (cqe)
1675                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1676                 else
1677                         io_account_cq_overflow(ctx);
1678
1679                 posted = true;
1680                 list_del(&ocqe->list);
1681                 kfree(ocqe);
1682         }
1683
1684         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1685         if (all_flushed) {
1686                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1687                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1688                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1689         }
1690
1691         if (posted)
1692                 io_commit_cqring(ctx);
1693         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1694         if (posted)
1695                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1696         return all_flushed;
1697 }
1698
1699 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1700 {
1701         bool ret = true;
1702
1703         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1704                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1705                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1706                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1707                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1708                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1709                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1710         }
1711
1712         return ret;
1713 }
1714
1715 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1716 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1717 {
1718         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1719
1720         if (likely(task == current)) {
1721                 tctx->cached_refs += nr;
1722         } else {
1723                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1724                 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1725                         wake_up(&tctx->wait);
1726                 put_task_struct_many(task, nr);
1727         }
1728 }
1729
1730 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
1731 {
1732         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
1733
1734         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
1735         refcount_add(refill, &current->usage);
1736         tctx->cached_refs += refill;
1737 }
1738
1739 static inline void io_get_task_refs(int nr)
1740 {
1741         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1742
1743         tctx->cached_refs -= nr;
1744         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
1745                 io_task_refs_refill(tctx);
1746 }
1747
1748 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
1749 {
1750         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1751         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
1752
1753         if (refs) {
1754                 tctx->cached_refs = 0;
1755                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
1756                 put_task_struct_many(task, refs);
1757         }
1758 }
1759
1760 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1761                                      s32 res, u32 cflags)
1762 {
1763         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1764
1765         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1766         if (!ocqe) {
1767                 /*
1768                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1769                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1770                  * on the floor.
1771                  */
1772                 io_account_cq_overflow(ctx);
1773                 return false;
1774         }
1775         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1776                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1777                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1778                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1779
1780         }
1781         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1782         ocqe->cqe.res = res;
1783         ocqe->cqe.flags = cflags;
1784         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1785         return true;
1786 }
1787
1788 static inline bool __io_fill_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1789                                  s32 res, u32 cflags)
1790 {
1791         struct io_uring_cqe *cqe;
1792
1793         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1794
1795         /*
1796          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1797          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1798          * the ring.
1799          */
1800         cqe = io_get_cqe(ctx);
1801         if (likely(cqe)) {
1802                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1803                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1804                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1805                 return true;
1806         }
1807         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1808 }
1809
1810 static noinline void io_fill_cqe_req(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
1811 {
1812         __io_fill_cqe(req->ctx, req->user_data, res, cflags);
1813 }
1814
1815 static noinline bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1816                                      s32 res, u32 cflags)
1817 {
1818         ctx->cq_extra++;
1819         return __io_fill_cqe(ctx, user_data, res, cflags);
1820 }
1821
1822 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, s32 res,
1823                                  u32 cflags)
1824 {
1825         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1826
1827         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1828         __io_fill_cqe(ctx, req->user_data, res, cflags);
1829         /*
1830          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1831          * free_list cache.
1832          */
1833         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1834                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1835                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
1836                                 io_disarm_next(req);
1837                         if (req->link) {
1838                                 io_req_task_queue(req->link);
1839                                 req->link = NULL;
1840                         }
1841                 }
1842                 io_dismantle_req(req);
1843                 io_put_task(req->task, 1);
1844                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
1845                 ctx->locked_free_nr++;
1846         } else {
1847                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1848                         req = NULL;
1849         }
1850         io_commit_cqring(ctx);
1851         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1852
1853         if (req) {
1854                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1855                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1856         }
1857 }
1858
1859 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1860 {
1861         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1862 }
1863
1864 static inline void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, s32 res,
1865                                          u32 cflags)
1866 {
1867         if (io_req_needs_clean(req))
1868                 io_clean_op(req);
1869         req->result = res;
1870         req->compl.cflags = cflags;
1871         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1872 }
1873
1874 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1875                                      s32 res, u32 cflags)
1876 {
1877         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1878                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1879         else
1880                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1881 }
1882
1883 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, s32 res)
1884 {
1885         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1886 }
1887
1888 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
1889 {
1890         req_set_fail(req);
1891         io_req_complete_post(req, res, 0);
1892 }
1893
1894 static void io_req_complete_fail_submit(struct io_kiocb *req)
1895 {
1896         /*
1897          * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks with
1898          * normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1899          */
1900         req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1901         req->flags |= REQ_F_LINK;
1902         io_req_complete_failed(req, req->result);
1903 }
1904
1905 /*
1906  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1907  * advance and keep them valid across allocations.
1908  */
1909 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1910 {
1911         req->ctx = ctx;
1912         req->link = NULL;
1913         req->async_data = NULL;
1914         /* not necessary, but safer to zero */
1915         req->result = 0;
1916 }
1917
1918 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1919                                         struct io_submit_state *state)
1920 {
1921         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1922         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1923         ctx->locked_free_nr = 0;
1924         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1925 }
1926
1927 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1928 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1929 {
1930         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1931         int nr;
1932
1933         /*
1934          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1935          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1936          * side cache.
1937          */
1938         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1939                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
1940
1941         nr = state->free_reqs;
1942         while (!list_empty(&state->free_list)) {
1943                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&state->free_list,
1944                                         struct io_kiocb, inflight_entry);
1945
1946                 list_del(&req->inflight_entry);
1947                 state->reqs[nr++] = req;
1948                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1949                         break;
1950         }
1951
1952         state->free_reqs = nr;
1953         return nr != 0;
1954 }
1955
1956 /*
1957  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1958  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1959  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1960  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1961  */
1962 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1963         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1964 {
1965         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1966         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1967         int ret, i;
1968
1969         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1970
1971         if (likely(state->free_reqs || io_flush_cached_reqs(ctx)))
1972                 goto got_req;
1973
1974         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1975                                     state->reqs);
1976
1977         /*
1978          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1979          * retry single alloc to be on the safe side.
1980          */
1981         if (unlikely(ret <= 0)) {
1982                 state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1983                 if (!state->reqs[0])
1984                         return NULL;
1985                 ret = 1;
1986         }
1987
1988         for (i = 0; i < ret; i++)
1989                 io_preinit_req(state->reqs[i], ctx);
1990         state->free_reqs = ret;
1991 got_req:
1992         state->free_reqs--;
1993         return state->reqs[state->free_reqs];
1994 }
1995
1996 static inline void io_put_file(struct file *file)
1997 {
1998         if (file)
1999                 fput(file);
2000 }
2001
2002 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
2003 {
2004         unsigned int flags = req->flags;
2005
2006         if (io_req_needs_clean(req))
2007                 io_clean_op(req);
2008         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
2009                 io_put_file(req->file);
2010         if (req->fixed_rsrc_refs)
2011                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
2012         if (req->async_data) {
2013                 kfree(req->async_data);
2014                 req->async_data = NULL;
2015         }
2016 }
2017
2018 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
2019 {
2020         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2021
2022         io_dismantle_req(req);
2023         io_put_task(req->task, 1);
2024
2025         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2026         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
2027         ctx->locked_free_nr++;
2028         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2029
2030         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2031 }
2032
2033 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2034 {
2035         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2036
2037         req->link = nxt->link;
2038         nxt->link = NULL;
2039 }
2040
2041 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2042         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2043         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
2044 {
2045         struct io_kiocb *link = req->link;
2046
2047         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2048                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2049
2050                 io_remove_next_linked(req);
2051                 link->timeout.head = NULL;
2052                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2053                         list_del(&link->timeout.list);
2054                         io_fill_cqe_req(link, -ECANCELED, 0);
2055                         io_put_req_deferred(link);
2056                         return true;
2057                 }
2058         }
2059         return false;
2060 }
2061
2062 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2063         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2064 {
2065         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
2066
2067         req->link = NULL;
2068         while (link) {
2069                 long res = -ECANCELED;
2070
2071                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
2072                         res = link->result;
2073
2074                 nxt = link->link;
2075                 link->link = NULL;
2076
2077                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2078                 io_fill_cqe_req(link, res, 0);
2079                 io_put_req_deferred(link);
2080                 link = nxt;
2081         }
2082 }
2083
2084 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2085         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2086 {
2087         bool posted = false;
2088
2089         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2090                 struct io_kiocb *link = req->link;
2091
2092                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2093                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2094                         io_remove_next_linked(req);
2095                         io_fill_cqe_req(link, -ECANCELED, 0);
2096                         io_put_req_deferred(link);
2097                         posted = true;
2098                 }
2099         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2100                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2101
2102                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2103                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
2104                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2105         }
2106         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2107                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2108                 posted |= (req->link != NULL);
2109                 io_fail_links(req);
2110         }
2111         return posted;
2112 }
2113
2114 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2115 {
2116         struct io_kiocb *nxt;
2117
2118         /*
2119          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2120          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2121          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2122          * of the chain.
2123          */
2124         if (req->flags & IO_DISARM_MASK) {
2125                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2126                 bool posted;
2127
2128                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
2129                 posted = io_disarm_next(req);
2130                 if (posted)
2131                         io_commit_cqring(req->ctx);
2132                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2133                 if (posted)
2134                         io_cqring_ev_posted(ctx);
2135         }
2136         nxt = req->link;
2137         req->link = NULL;
2138         return nxt;
2139 }
2140
2141 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2142 {
2143         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
2144                 return NULL;
2145         return __io_req_find_next(req);
2146 }
2147
2148 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2149 {
2150         if (!ctx)
2151                 return;
2152         if (*locked) {
2153                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
2154                         io_submit_flush_completions(ctx);
2155                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2156                 *locked = false;
2157         }
2158         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2159 }
2160
2161 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2162 {
2163         bool locked = false;
2164         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2165         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2166                                                   task_work);
2167
2168         while (1) {
2169                 struct io_wq_work_node *node;
2170
2171                 if (!tctx->task_list.first && locked && ctx->submit_state.compl_nr)
2172                         io_submit_flush_completions(ctx);
2173
2174                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2175                 node = tctx->task_list.first;
2176                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2177                 if (!node)
2178                         tctx->task_running = false;
2179                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2180                 if (!node)
2181                         break;
2182
2183                 do {
2184                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
2185                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2186                                                             io_task_work.node);
2187
2188                         if (req->ctx != ctx) {
2189                                 ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2190                                 ctx = req->ctx;
2191                                 /* if not contended, grab and improve batching */
2192                                 locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
2193                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
2194                         }
2195                         req->io_task_work.func(req, &locked);
2196                         node = next;
2197                 } while (node);
2198
2199                 cond_resched();
2200         }
2201
2202         ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2203
2204         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_idle */
2205         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
2206                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2207 }
2208
2209 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2210 {
2211         struct task_struct *tsk = req->task;
2212         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2213         enum task_work_notify_mode notify;
2214         struct io_wq_work_node *node;
2215         unsigned long flags;
2216         bool running;
2217
2218         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2219
2220         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2221         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2222         running = tctx->task_running;
2223         if (!running)
2224                 tctx->task_running = true;
2225         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2226
2227         /* task_work already pending, we're done */
2228         if (running)
2229                 return;
2230
2231         /*
2232          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2233          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2234          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2235          * will do the job.
2236          */
2237         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2238         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
2239                 wake_up_process(tsk);
2240                 return;
2241         }
2242
2243         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2244         tctx->task_running = false;
2245         node = tctx->task_list.first;
2246         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2247         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2248
2249         while (node) {
2250                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2251                 node = node->next;
2252                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2253                               &req->ctx->fallback_llist))
2254                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2255         }
2256 }
2257
2258 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2259 {
2260         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2261
2262         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
2263         io_tw_lock(ctx, locked);
2264         io_req_complete_failed(req, req->result);
2265 }
2266
2267 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2268 {
2269         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2270
2271         io_tw_lock(ctx, locked);
2272         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
2273         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2274                 __io_queue_sqe(req);
2275         else
2276                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2277 }
2278
2279 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2280 {
2281         req->result = ret;
2282         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2283         io_req_task_work_add(req);
2284 }
2285
2286 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2287 {
2288         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2289         io_req_task_work_add(req);
2290 }
2291
2292 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2293 {
2294         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2295         io_req_task_work_add(req);
2296 }
2297
2298 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2299 {
2300         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2301
2302         if (nxt)
2303                 io_req_task_queue(nxt);
2304 }
2305
2306 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2307 {
2308         io_queue_next(req);
2309         __io_free_req(req);
2310 }
2311
2312 static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2313 {
2314         io_free_req(req);
2315 }
2316
2317 struct req_batch {
2318         struct task_struct      *task;
2319         int                     task_refs;
2320         int                     ctx_refs;
2321 };
2322
2323 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2324 {
2325         rb->task_refs = 0;
2326         rb->ctx_refs = 0;
2327         rb->task = NULL;
2328 }
2329
2330 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2331                                      struct req_batch *rb)
2332 {
2333         if (rb->ctx_refs)
2334                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2335         if (rb->task)
2336                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2337 }
2338
2339 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2340                               struct io_submit_state *state)
2341 {
2342         io_queue_next(req);
2343         io_dismantle_req(req);
2344
2345         if (req->task != rb->task) {
2346                 if (rb->task)
2347                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2348                 rb->task = req->task;
2349                 rb->task_refs = 0;
2350         }
2351         rb->task_refs++;
2352         rb->ctx_refs++;
2353
2354         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2355                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2356         else
2357                 list_add(&req->inflight_entry, &state->free_list);
2358 }
2359
2360 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2361         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2362 {
2363         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2364         int i, nr = state->compl_nr;
2365         struct req_batch rb;
2366
2367         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2368         for (i = 0; i < nr; i++) {
2369                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2370
2371                 __io_fill_cqe(ctx, req->user_data, req->result,
2372                               req->compl.cflags);
2373         }
2374         io_commit_cqring(ctx);
2375         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2376         io_cqring_ev_posted(ctx);
2377
2378         io_init_req_batch(&rb);
2379         for (i = 0; i < nr; i++) {
2380                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2381
2382                 if (req_ref_put_and_test(req))
2383                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2384         }
2385
2386         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2387         state->compl_nr = 0;
2388 }
2389
2390 /*
2391  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2392  * was the last reference to this request.
2393  */
2394 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2395 {
2396         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2397
2398         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2399                 nxt = io_req_find_next(req);
2400                 __io_free_req(req);
2401         }
2402         return nxt;
2403 }
2404
2405 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2406 {
2407         if (req_ref_put_and_test(req))
2408                 io_free_req(req);
2409 }
2410
2411 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2412 {
2413         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2414                 req->io_task_work.func = io_free_req_work;
2415                 io_req_task_work_add(req);
2416         }
2417 }
2418
2419 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2420 {
2421         /* See comment at the top of this file */
2422         smp_rmb();
2423         return __io_cqring_events(ctx);
2424 }
2425
2426 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2427 {
2428         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2429
2430         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2431         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2432 }
2433
2434 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2435 {
2436         unsigned int cflags;
2437
2438         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2439         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2440         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2441         kfree(kbuf);
2442         return cflags;
2443 }
2444
2445 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2446 {
2447         struct io_buffer *kbuf;
2448
2449         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
2450                 return 0;
2451         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2452         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2453 }
2454
2455 static inline bool io_run_task_work(void)
2456 {
2457         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2458                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2459                 tracehook_notify_signal();
2460                 return true;
2461         }
2462
2463         return false;
2464 }
2465
2466 /*
2467  * Find and free completed poll iocbs
2468  */
2469 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2470                                struct list_head *done)
2471 {
2472         struct req_batch rb;
2473         struct io_kiocb *req;
2474
2475         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2476         smp_rmb();
2477
2478         io_init_req_batch(&rb);
2479         while (!list_empty(done)) {
2480                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2481                 list_del(&req->inflight_entry);
2482
2483                 io_fill_cqe_req(req, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
2484                 (*nr_events)++;
2485
2486                 if (req_ref_put_and_test(req))
2487                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2488         }
2489
2490         io_commit_cqring(ctx);
2491         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2492         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2493 }
2494
2495 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2496                         long min)
2497 {
2498         struct io_kiocb *req, *tmp;
2499         LIST_HEAD(done);
2500         bool spin;
2501
2502         /*
2503          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2504          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2505          */
2506         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2507
2508         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2509                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2510                 int ret;
2511
2512                 /*
2513                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2514                  * If we find a request that requires polling, break out
2515                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2516                  */
2517                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2518                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2519                         continue;
2520                 }
2521                 if (!list_empty(&done))
2522                         break;
2523
2524                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2525                 if (unlikely(ret < 0))
2526                         return ret;
2527                 else if (ret)
2528                         spin = false;
2529
2530                 /* iopoll may have completed current req */
2531                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2532                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2533         }
2534
2535         if (!list_empty(&done))
2536                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2537
2538         return 0;
2539 }
2540
2541 /*
2542  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2543  * find and complete them.
2544  */
2545 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2546 {
2547         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2548                 return;
2549
2550         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2551         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2552                 unsigned int nr_events = 0;
2553
2554                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2555
2556                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2557                 if (nr_events == 0)
2558                         break;
2559                 /*
2560                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2561                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2562                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2563                  */
2564                 if (need_resched()) {
2565                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2566                         cond_resched();
2567                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2568                 }
2569         }
2570         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2571 }
2572
2573 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2574 {
2575         unsigned int nr_events = 0;
2576         int ret = 0;
2577
2578         /*
2579          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2580          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2581          * that got punted to a workqueue.
2582          */
2583         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2584         /*
2585          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2586          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2587          * already triggered a CQE (eg in error).
2588          */
2589         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2590                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2591         if (io_cqring_events(ctx))
2592                 goto out;
2593         do {
2594                 /*
2595                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2596                  * application entering polling for a command before it gets
2597                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2598                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2599                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2600                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2601                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2602                  * very same mutex.
2603                  */
2604                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2605                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2606
2607                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2608                         io_run_task_work();
2609                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2610
2611                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2612                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2613                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2614                                 break;
2615                 }
2616                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2617         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2618 out:
2619         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2620         return ret;
2621 }
2622
2623 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2624 {
2625         /*
2626          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2627          * thread.
2628          */
2629         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2630                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2631
2632                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2633                 sb_end_write(sb);
2634         }
2635 }
2636
2637 #ifdef CONFIG_BLOCK
2638 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2639 {
2640         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2641
2642         if (!rw)
2643                 return !io_req_prep_async(req);
2644         iov_iter_restore(&rw->iter, &rw->iter_state);
2645         return true;
2646 }
2647
2648 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2649 {
2650         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2651         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2652
2653         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2654                 return false;
2655         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2656             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2657                 return false;
2658         /*
2659          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2660          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2661          * -EAGAIN.
2662          */
2663         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2664                 return false;
2665         /*
2666          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2667          * not in the original thread group (or in task context).
2668          */
2669         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2670                 return false;
2671         return true;
2672 }
2673 #else
2674 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2675 {
2676         return false;
2677 }
2678 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2679 {
2680         return false;
2681 }
2682 #endif
2683
2684 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
2685 {
2686         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE) {
2687                 kiocb_end_write(req);
2688                 fsnotify_modify(req->file);
2689         } else {
2690                 fsnotify_access(req->file);
2691         }
2692         if (res != req->result) {
2693                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2694                     io_rw_should_reissue(req)) {
2695                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2696                         return true;
2697                 }
2698                 req_set_fail(req);
2699                 req->result = res;
2700         }
2701         return false;
2702 }
2703
2704 static void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2705 {
2706         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2707         int res = req->result;
2708
2709         if (*locked) {
2710                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2711                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2712
2713                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2714                 state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
2715                 if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
2716                         io_submit_flush_completions(ctx);
2717         } else {
2718                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2719         }
2720 }
2721
2722 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2723                              unsigned int issue_flags)
2724 {
2725         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2726                 return;
2727         __io_req_complete(req, issue_flags, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
2728 }
2729
2730 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2731 {
2732         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2733
2734         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2735                 return;
2736         req->result = res;
2737         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
2738         io_req_task_work_add(req);
2739 }
2740
2741 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2742 {
2743         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2744
2745         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2746                 kiocb_end_write(req);
2747         if (unlikely(res != req->result)) {
2748                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2749                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2750                         return;
2751                 }
2752         }
2753
2754         WRITE_ONCE(req->result, res);
2755         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2756         smp_wmb();
2757         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2758 }
2759
2760 /*
2761  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2762  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2763  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2764  * accessing the kiocb cookie.
2765  */
2766 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2767 {
2768         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2769         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2770
2771         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2772         if (unlikely(in_async))
2773                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2774
2775         /*
2776          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2777          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2778          * different devices.
2779          */
2780         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2781                 ctx->poll_multi_queue = false;
2782         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2783                 struct io_kiocb *list_req;
2784                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2785
2786                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2787                                                 inflight_entry);
2788
2789                 if (list_req->file != req->file) {
2790                         ctx->poll_multi_queue = true;
2791                 } else {
2792                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2793                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2794                         if (queue_num0 != queue_num1)
2795                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2796                 }
2797         }
2798
2799         /*
2800          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2801          * it to the front so we find it first.
2802          */
2803         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2804                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2805         else
2806                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2807
2808         if (unlikely(in_async)) {
2809                 /*
2810                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2811                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2812                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2813                  * whether should wake up sq thread.
2814                  */
2815                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2816                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2817                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2818
2819                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2820         }
2821 }
2822
2823 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2824 {
2825         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2826 }
2827
2828 /*
2829  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2830  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2831  * inline.
2832  */
2833 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, int rw)
2834 {
2835         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2836
2837         if (S_ISBLK(mode)) {
2838                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2839                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2840                         return true;
2841                 return false;
2842         }
2843         if (S_ISSOCK(mode))
2844                 return true;
2845         if (S_ISREG(mode)) {
2846                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2847                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2848                     file->f_op != &io_uring_fops)
2849                         return true;
2850                 return false;
2851         }
2852
2853         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2854         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2855                 return true;
2856
2857         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2858                 return false;
2859
2860         if (rw == READ)
2861                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2862
2863         return file->f_op->write_iter != NULL;
2864 }
2865
2866 static bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req, int rw)
2867 {
2868         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_READ))
2869                 return true;
2870         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_WRITE))
2871                 return true;
2872
2873         return __io_file_supports_nowait(req->file, rw);
2874 }
2875
2876 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2877                       int rw)
2878 {
2879         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2880         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2881         struct file *file = req->file;
2882         unsigned ioprio;
2883         int ret;
2884
2885         if (!io_req_ffs_set(req) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2886                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2887
2888         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2889         if (kiocb->ki_pos == -1) {
2890                 if (!(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2891                         req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2892                         kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2893                 } else {
2894                         kiocb->ki_pos = 0;
2895                 }
2896         }
2897         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2898         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2899         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2900         if (unlikely(ret))
2901                 return ret;
2902
2903         /*
2904          * If the file is marked O_NONBLOCK, still allow retry for it if it
2905          * supports async. Otherwise it's impossible to use O_NONBLOCK files
2906          * reliably. If not, or it IOCB_NOWAIT is set, don't retry.
2907          */
2908         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
2909             ((file->f_flags & O_NONBLOCK) && !io_file_supports_nowait(req, rw)))
2910                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2911
2912         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2913         if (ioprio) {
2914                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2915                 if (ret)
2916                         return ret;
2917
2918                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2919         } else
2920                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2921
2922         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2923                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2924                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2925                         return -EOPNOTSUPP;
2926
2927                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI | IOCB_ALLOC_CACHE;
2928                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2929                 req->iopoll_completed = 0;
2930         } else {
2931                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2932                         return -EINVAL;
2933                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2934         }
2935
2936         /* used for fixed read/write too - just read unconditionally */
2937         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2938         req->imu = NULL;
2939
2940         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2941             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2942                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2943                 u16 index;
2944
2945                 if (unlikely(req->buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2946                         return -EFAULT;
2947                 index = array_index_nospec(req->buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2948                 req->imu = ctx->user_bufs[index];
2949                 io_req_set_rsrc_node(req);
2950         }
2951
2952         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2953         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2954         return 0;
2955 }
2956
2957 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2958 {
2959         switch (ret) {
2960         case -EIOCBQUEUED:
2961                 break;
2962         case -ERESTARTSYS:
2963         case -ERESTARTNOINTR:
2964         case -ERESTARTNOHAND:
2965         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2966                 /*
2967                  * We can't just restart the syscall, since previously
2968                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2969                  * IO with EINTR.
2970                  */
2971                 ret = -EINTR;
2972                 fallthrough;
2973         default:
2974                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2975         }
2976 }
2977
2978 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2979                        unsigned int issue_flags)
2980 {
2981         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2982         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2983
2984         /* add previously done IO, if any */
2985         if (io && io->bytes_done > 0) {
2986                 if (ret < 0)
2987                         ret = io->bytes_done;
2988                 else
2989                         ret += io->bytes_done;
2990         }
2991
2992         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2993                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2994         if (ret >= 0 && (kiocb->ki_complete == io_complete_rw))
2995                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2996         else
2997                 io_rw_done(kiocb, ret);
2998
2999         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3000                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3001                 if (io_resubmit_prep(req)) {
3002                         io_req_task_queue_reissue(req);
3003                 } else {
3004                         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
3005                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3006
3007                         req_set_fail(req);
3008                         if (!(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
3009                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3010                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
3011                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3012                         } else {
3013                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
3014                         }
3015                 }
3016         }
3017 }
3018
3019 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
3020                              struct io_mapped_ubuf *imu)
3021 {
3022         size_t len = req->rw.len;
3023         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
3024         size_t offset;
3025
3026         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
3027                 return -EFAULT;
3028         /* not inside the mapped region */
3029         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
3030                 return -EFAULT;
3031
3032         /*
3033          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3034          * and advance us to the beginning.
3035          */
3036         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3037         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3038
3039         if (offset) {
3040                 /*
3041                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3042                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3043                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3044                  * we know that:
3045                  *
3046                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3047                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3048                  *    first and last bvec
3049                  *
3050                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3051                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3052                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3053                  * since we can just skip the first segment, which may not
3054                  * be PAGE_SIZE aligned.
3055                  */
3056                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3057
3058                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3059                         iov_iter_advance(iter, offset);
3060                 } else {
3061                         unsigned long seg_skip;
3062
3063                         /* skip first vec */
3064                         offset -= bvec->bv_len;
3065                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3066
3067                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3068                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3069                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3070                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3071                 }
3072         }
3073
3074         return 0;
3075 }
3076
3077 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
3078 {
3079         if (WARN_ON_ONCE(!req->imu))
3080                 return -EFAULT;
3081         return __io_import_fixed(req, rw, iter, req->imu);
3082 }
3083
3084 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3085 {
3086         if (needs_lock)
3087                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3088 }
3089
3090 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3091 {
3092         /*
3093          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3094          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3095          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3096          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3097          */
3098         if (needs_lock)
3099                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3100 }
3101
3102 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3103                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3104                                           bool needs_lock)
3105 {
3106         struct io_buffer *head;
3107
3108         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3109                 return kbuf;
3110
3111         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3112
3113         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3114
3115         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3116         if (head) {
3117                 if (!list_empty(&head->list)) {
3118                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3119                                                         list);
3120                         list_del(&kbuf->list);
3121                 } else {
3122                         kbuf = head;
3123                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3124                 }
3125                 if (*len > kbuf->len)
3126                         *len = kbuf->len;
3127         } else {
3128                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3129         }
3130
3131         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3132
3133         return kbuf;
3134 }
3135
3136 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3137                                         bool needs_lock)
3138 {
3139         struct io_buffer *kbuf;
3140         u16 bgid;
3141
3142         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3143         bgid = req->buf_index;
3144         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3145         if (IS_ERR(kbuf))
3146                 return kbuf;
3147         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3148         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3149         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3150 }
3151
3152 #ifdef CONFIG_COMPAT
3153 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3154                                 bool needs_lock)
3155 {
3156         struct compat_iovec __user *uiov;
3157         compat_ssize_t clen;
3158         void __user *buf;
3159         ssize_t len;
3160
3161         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3162         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3163                 return -EFAULT;
3164         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3165                 return -EFAULT;
3166         if (clen < 0)
3167                 return -EINVAL;
3168
3169         len = clen;
3170         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3171         if (IS_ERR(buf))
3172                 return PTR_ERR(buf);
3173         iov[0].iov_base = buf;
3174         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3175         return 0;
3176 }
3177 #endif
3178
3179 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3180                                       bool needs_lock)
3181 {
3182         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3183         void __user *buf;
3184         ssize_t len;
3185
3186         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3187                 return -EFAULT;
3188
3189         len = iov[0].iov_len;
3190         if (len < 0)
3191                 return -EINVAL;
3192         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3193         if (IS_ERR(buf))
3194                 return PTR_ERR(buf);
3195         iov[0].iov_base = buf;
3196         iov[0].iov_len = len;
3197         return 0;
3198 }
3199
3200 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3201                                     bool needs_lock)
3202 {
3203         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3204                 struct io_buffer *kbuf;
3205
3206                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3207                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3208                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3209                 return 0;
3210         }
3211         if (req->rw.len != 1)
3212                 return -EINVAL;
3213
3214 #ifdef CONFIG_COMPAT
3215         if (req->ctx->compat)
3216                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3217 #endif
3218
3219         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3220 }
3221
3222 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3223                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3224 {
3225         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3226         size_t sqe_len = req->rw.len;
3227         u8 opcode = req->opcode;
3228         ssize_t ret;
3229
3230         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3231                 *iovec = NULL;
3232                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3233         }
3234
3235         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3236         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3237                 return -EINVAL;
3238
3239         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3240                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3241                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3242                         if (IS_ERR(buf))
3243                                 return PTR_ERR(buf);
3244                         req->rw.len = sqe_len;
3245                 }
3246
3247                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3248                 *iovec = NULL;
3249                 return ret;
3250         }
3251
3252         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3253                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3254                 if (!ret)
3255                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3256                 *iovec = NULL;
3257                 return ret;
3258         }
3259
3260         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3261                               req->ctx->compat);
3262 }
3263
3264 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3265 {
3266         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3267 }
3268
3269 /*
3270  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3271  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3272  */
3273 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3274 {
3275         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3276         struct file *file = req->file;
3277         ssize_t ret = 0;
3278
3279         /*
3280          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3281          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3282          * the kiocb to be handled from an async context.
3283          */
3284         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3285                 return -EOPNOTSUPP;
3286         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3287                 return -EAGAIN;
3288
3289         while (iov_iter_count(iter)) {
3290                 struct iovec iovec;
3291                 ssize_t nr;
3292
3293                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3294                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3295                 } else {
3296                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3297                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3298                 }
3299
3300                 if (rw == READ) {
3301                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3302                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3303                 } else {
3304                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3305                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3306                 }
3307
3308                 if (nr < 0) {
3309                         if (!ret)
3310                                 ret = nr;
3311                         break;
3312                 }
3313                 ret += nr;
3314                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3315                         iov_iter_advance(iter, nr);
3316                 } else {
3317                         req->rw.addr += nr;
3318                         req->rw.len -= nr;
3319                         if (!req->rw.len)
3320                                 break;
3321                 }
3322                 if (nr != iovec.iov_len)
3323                         break;
3324         }
3325
3326         return ret;
3327 }
3328
3329 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3330                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3331 {
3332         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3333
3334         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3335         rw->free_iovec = iovec;
3336         rw->bytes_done = 0;
3337         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3338         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3339                 return;
3340         if (!iovec) {
3341                 unsigned iov_off = 0;
3342
3343                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3344                 if (iter->iov != fast_iov) {
3345                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3346                         rw->iter.iov += iov_off;
3347                 }
3348                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3349                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3350                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3351         } else {
3352                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3353         }
3354 }
3355
3356 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3357 {
3358         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3359         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3360         return req->async_data == NULL;
3361 }
3362
3363 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3364                              const struct iovec *fast_iov,
3365                              struct iov_iter *iter, bool force)
3366 {
3367         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3368                 return 0;
3369         if (!req->async_data) {
3370                 struct io_async_rw *iorw;
3371
3372                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3373                         kfree(iovec);
3374                         return -ENOMEM;
3375                 }
3376
3377                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3378                 iorw = req->async_data;
3379                 /* we've copied and mapped the iter, ensure state is saved */
3380                 iov_iter_save_state(&iorw->iter, &iorw->iter_state);
3381         }
3382         return 0;
3383 }
3384
3385 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3386 {
3387         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3388         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3389         int ret;
3390
3391         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3392         if (unlikely(ret < 0))
3393                 return ret;
3394
3395         iorw->bytes_done = 0;
3396         iorw->free_iovec = iov;
3397         if (iov)
3398                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3399         iov_iter_save_state(&iorw->iter, &iorw->iter_state);
3400         return 0;
3401 }
3402
3403 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3404 {
3405         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3406                 return -EBADF;
3407         return io_prep_rw(req, sqe, READ);
3408 }
3409
3410 /*
3411  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3412  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3413  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3414  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3415  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3416  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3417  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3418  * slow path.
3419  */
3420 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3421                              int sync, void *arg)
3422 {
3423         struct wait_page_queue *wpq;
3424         struct io_kiocb *req = wait->private;
3425         struct wait_page_key *key = arg;
3426
3427         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3428
3429         if (!wake_page_match(wpq, key))
3430                 return 0;
3431
3432         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3433         list_del_init(&wait->entry);
3434         io_req_task_queue(req);
3435         return 1;
3436 }
3437
3438 /*
3439  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3440  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3441  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3442  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3443  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3444  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3445  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3446  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3447  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3448  * async worker threads for a blocking retry.
3449  */
3450 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3451 {
3452         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3453         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3454         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3455
3456         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3457         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3458                 return false;
3459
3460         /* Only for buffered IO */
3461         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3462                 return false;
3463
3464         /*
3465          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3466          * support callback based unlocks
3467          */
3468         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3469                 return false;
3470
3471         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3472         wait->wait.private = req;
3473         wait->wait.flags = 0;
3474         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3475         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3476         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3477         kiocb->ki_waitq = wait;
3478         return true;
3479 }
3480
3481 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3482 {
3483         if (req->file->f_op->read_iter)
3484                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3485         else if (req->file->f_op->read)
3486                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3487         else
3488                 return -EINVAL;
3489 }
3490
3491 static bool need_read_all(struct io_kiocb *req)
3492 {
3493         return req->flags & REQ_F_ISREG ||
3494                 S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode);
3495 }
3496
3497 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3498 {
3499         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3500         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3501         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3502         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3503         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3504         struct iov_iter_state __state, *state;
3505         ssize_t ret, ret2;
3506
3507         if (rw) {
3508                 iter = &rw->iter;
3509                 state = &rw->iter_state;
3510                 /*
3511                  * We come here from an earlier attempt, restore our state to
3512                  * match in case it doesn't. It's cheap enough that we don't
3513                  * need to make this conditional.
3514                  */
3515                 iov_iter_restore(iter, state);
3516                 iovec = NULL;
3517         } else {
3518                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3519                 if (ret < 0)
3520                         return ret;
3521                 state = &__state;
3522                 iov_iter_save_state(iter, state);
3523         }
3524         req->result = iov_iter_count(iter);
3525
3526         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3527         if (!force_nonblock)
3528                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3529         else
3530                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3531
3532         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3533         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, READ)) {
3534                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3535                 return ret ?: -EAGAIN;
3536         }
3537
3538         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3539         if (unlikely(ret)) {
3540                 kfree(iovec);
3541                 return ret;
3542         }
3543
3544         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3545
3546         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3547                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3548                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3549                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3550                         goto done;
3551                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3552                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3553                         goto done;
3554                 ret = 0;
3555         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3556                 goto out_free;
3557         } else if (ret <= 0 || ret == req->result || !force_nonblock ||
3558                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !need_read_all(req)) {
3559                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3560                 goto done;
3561         }
3562
3563         /*
3564          * Don't depend on the iter state matching what was consumed, or being
3565          * untouched in case of error. Restore it and we'll advance it
3566          * manually if we need to.
3567          */
3568         iov_iter_restore(iter, state);
3569
3570         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3571         if (ret2)
3572                 return ret2;
3573
3574         iovec = NULL;
3575         rw = req->async_data;
3576         /*
3577          * Now use our persistent iterator and state, if we aren't already.
3578          * We've restored and mapped the iter to match.
3579          */
3580         if (iter != &rw->iter) {
3581                 iter = &rw->iter;
3582                 state = &rw->iter_state;
3583         }
3584
3585         do {
3586                 /*
3587                  * We end up here because of a partial read, either from
3588                  * above or inside this loop. Advance the iter by the bytes
3589                  * that were consumed.
3590                  */
3591                 iov_iter_advance(iter, ret);
3592                 if (!iov_iter_count(iter))
3593                         break;
3594                 rw->bytes_done += ret;
3595                 iov_iter_save_state(iter, state);
3596
3597                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3598                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3599                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3600                         return -EAGAIN;
3601                 }
3602
3603                 /*
3604                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3605                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3606                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3607                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3608                  */
3609                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3610                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3611                         return 0;
3612                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3613                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3614                 iov_iter_restore(iter, state);
3615         } while (ret > 0);
3616 done:
3617         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3618 out_free:
3619         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3620         if (iovec)
3621                 kfree(iovec);
3622         return 0;
3623 }
3624
3625 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3626 {
3627         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3628                 return -EBADF;
3629         return io_prep_rw(req, sqe, WRITE);
3630 }
3631
3632 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3633 {
3634         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3635         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3636         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3637         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3638         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3639         struct iov_iter_state __state, *state;
3640         ssize_t ret, ret2;
3641
3642         if (rw) {
3643                 iter = &rw->iter;
3644                 state = &rw->iter_state;
3645                 iov_iter_restore(iter, state);
3646                 iovec = NULL;
3647         } else {
3648                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3649                 if (ret < 0)
3650                         return ret;
3651                 state = &__state;
3652                 iov_iter_save_state(iter, state);
3653         }
3654         req->result = iov_iter_count(iter);
3655
3656         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3657         if (!force_nonblock)
3658                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3659         else
3660                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3661
3662         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3663         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, WRITE))
3664                 goto copy_iov;
3665
3666         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3667         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3668             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3669                 goto copy_iov;
3670
3671         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3672         if (unlikely(ret))
3673                 goto out_free;
3674
3675         /*
3676          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3677          * which will be released by another thread in
3678          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3679          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3680          * we return to userspace.
3681          */
3682         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3683                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3684                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3685                                         SB_FREEZE_WRITE);
3686         }
3687         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3688
3689         if (req->file->f_op->write_iter)
3690                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3691         else if (req->file->f_op->write)
3692                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3693         else
3694                 ret2 = -EINVAL;
3695
3696         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3697                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3698                 ret2 = -EAGAIN;
3699         }
3700
3701         /*
3702          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3703          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3704          */
3705         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3706                 ret2 = -EAGAIN;
3707         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3708         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3709                 goto done;
3710         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3711                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3712                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3713                         goto copy_iov;
3714 done:
3715                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3716         } else {
3717 copy_iov:
3718                 iov_iter_restore(iter, state);
3719                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3720                 if (!ret) {
3721                         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
3722                                 kiocb_end_write(req);
3723                         return -EAGAIN;
3724                 }
3725                 return ret;
3726         }
3727 out_free:
3728         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3729         if (iovec)
3730                 kfree(iovec);
3731         return ret;
3732 }
3733
3734 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3735                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3736 {
3737         struct io_rename *ren = &req->rename;
3738         const char __user *oldf, *newf;
3739
3740         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3741                 return -EINVAL;
3742         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3743                 return -EINVAL;
3744         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3745                 return -EBADF;
3746
3747         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3748         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3749         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3750         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3751         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3752
3753         ren->oldpath = getname(oldf);
3754         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3755                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3756
3757         ren->newpath = getname(newf);
3758         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3759                 putname(ren->oldpath);
3760                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3761         }
3762
3763         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3764         return 0;
3765 }
3766
3767 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3768 {
3769         struct io_rename *ren = &req->rename;
3770         int ret;
3771
3772         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3773                 return -EAGAIN;
3774
3775         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3776                                 ren->newpath, ren->flags);
3777
3778         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3779         if (ret < 0)
3780                 req_set_fail(req);
3781         io_req_complete(req, ret);
3782         return 0;
3783 }
3784
3785 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3786                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3787 {
3788         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3789         const char __user *fname;
3790
3791         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3792                 return -EINVAL;
3793         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3794             sqe->splice_fd_in)
3795                 return -EINVAL;
3796         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3797                 return -EBADF;
3798
3799         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3800
3801         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3802         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3803                 return -EINVAL;
3804
3805         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3806         un->filename = getname(fname);
3807         if (IS_ERR(un->filename))
3808                 return PTR_ERR(un->filename);
3809
3810         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3811         return 0;
3812 }
3813
3814 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3815 {
3816         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3817         int ret;
3818
3819         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3820                 return -EAGAIN;
3821
3822         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3823                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3824         else
3825                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3826
3827         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3828         if (ret < 0)
3829                 req_set_fail(req);
3830         io_req_complete(req, ret);
3831         return 0;
3832 }
3833
3834 static int io_mkdirat_prep(struct io_kiocb *req,
3835                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3836 {
3837         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3838         const char __user *fname;
3839
3840         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3841                 return -EINVAL;
3842         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3843             sqe->splice_fd_in)
3844                 return -EINVAL;
3845         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3846                 return -EBADF;
3847
3848         mkd->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3849         mkd->mode = READ_ONCE(sqe->len);
3850
3851         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3852         mkd->filename = getname(fname);
3853         if (IS_ERR(mkd->filename))
3854                 return PTR_ERR(mkd->filename);
3855
3856         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3857         return 0;
3858 }
3859
3860 static int io_mkdirat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3861 {
3862         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3863         int ret;
3864
3865         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3866                 return -EAGAIN;
3867
3868         ret = do_mkdirat(mkd->dfd, mkd->filename, mkd->mode);
3869
3870         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3871         if (ret < 0)
3872                 req_set_fail(req);
3873         io_req_complete(req, ret);
3874         return 0;
3875 }
3876
3877 static int io_symlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3878                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3879 {
3880         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3881         const char __user *oldpath, *newpath;
3882
3883         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3884                 return -EINVAL;
3885         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3886             sqe->splice_fd_in)
3887                 return -EINVAL;
3888         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3889                 return -EBADF;
3890
3891         sl->new_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3892         oldpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3893         newpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3894
3895         sl->oldpath = getname(oldpath);
3896         if (IS_ERR(sl->oldpath))
3897                 return PTR_ERR(sl->oldpath);
3898
3899         sl->newpath = getname(newpath);
3900         if (IS_ERR(sl->newpath)) {
3901                 putname(sl->oldpath);
3902                 return PTR_ERR(sl->newpath);
3903         }
3904
3905         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3906         return 0;
3907 }
3908
3909 static int io_symlinkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3910 {
3911         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3912         int ret;
3913
3914         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3915                 return -EAGAIN;
3916
3917         ret = do_symlinkat(sl->oldpath, sl->new_dfd, sl->newpath);
3918
3919         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3920         if (ret < 0)
3921                 req_set_fail(req);
3922         io_req_complete(req, ret);
3923         return 0;
3924 }
3925
3926 static int io_linkat_prep(struct io_kiocb *req,
3927                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3928 {
3929         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3930         const char __user *oldf, *newf;
3931
3932         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3933                 return -EINVAL;
3934         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3935                 return -EINVAL;
3936         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3937                 return -EBADF;
3938
3939         lnk->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3940         lnk->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3941         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3942         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3943         lnk->flags = READ_ONCE(sqe->hardlink_flags);
3944
3945         lnk->oldpath = getname(oldf);
3946         if (IS_ERR(lnk->oldpath))
3947                 return PTR_ERR(lnk->oldpath);
3948
3949         lnk->newpath = getname(newf);
3950         if (IS_ERR(lnk->newpath)) {
3951                 putname(lnk->oldpath);
3952                 return PTR_ERR(lnk->newpath);
3953         }
3954
3955         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3956         return 0;
3957 }
3958
3959 static int io_linkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3960 {
3961         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3962         int ret;
3963
3964         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3965                 return -EAGAIN;
3966
3967         ret = do_linkat(lnk->old_dfd, lnk->oldpath, lnk->new_dfd,
3968                                 lnk->newpath, lnk->flags);
3969
3970         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3971         if (ret < 0)
3972                 req_set_fail(req);
3973         io_req_complete(req, ret);
3974         return 0;
3975 }
3976
3977 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3978                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3979 {
3980 #if defined(CONFIG_NET)
3981         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3982                 return -EINVAL;
3983         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3984                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
3985                 return -EINVAL;
3986
3987         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3988         return 0;
3989 #else
3990         return -EOPNOTSUPP;
3991 #endif
3992 }
3993
3994 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3995 {
3996 #if defined(CONFIG_NET)
3997         struct socket *sock;
3998         int ret;
3999
4000         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4001                 return -EAGAIN;
4002
4003         sock = sock_from_file(req->file);
4004         if (unlikely(!sock))
4005                 return -ENOTSOCK;
4006
4007         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
4008         if (ret < 0)
4009                 req_set_fail(req);
4010         io_req_complete(req, ret);
4011         return 0;
4012 #else
4013         return -EOPNOTSUPP;
4014 #endif
4015 }
4016
4017 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
4018                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4019 {
4020         struct io_splice *sp = &req->splice;
4021         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
4022
4023         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4024                 return -EINVAL;
4025
4026         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
4027         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
4028         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
4029                 return -EINVAL;
4030         sp->splice_fd_in = READ_ONCE(sqe->splice_fd_in);
4031         return 0;
4032 }
4033
4034 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
4035                        const struct io_uring_sqe *sqe)
4036 {
4037         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
4038                 return -EINVAL;
4039         return __io_splice_prep(req, sqe);
4040 }
4041
4042 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4043 {
4044         struct io_splice *sp = &req->splice;
4045         struct file *out = sp->file_out;
4046         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4047         struct file *in;
4048         long ret = 0;
4049
4050         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4051                 return -EAGAIN;
4052
4053         in = io_file_get(req->ctx, req, sp->splice_fd_in,
4054                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
4055         if (!in) {
4056                 ret = -EBADF;
4057                 goto done;
4058         }
4059
4060         if (sp->len)
4061                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
4062
4063         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4064                 io_put_file(in);
4065 done:
4066         if (ret != sp->len)
4067                 req_set_fail(req);
4068         io_req_complete(req, ret);
4069         return 0;
4070 }
4071
4072 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4073 {
4074         struct io_splice *sp = &req->splice;
4075
4076         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
4077         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
4078         return __io_splice_prep(req, sqe);
4079 }
4080
4081 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4082 {
4083         struct io_splice *sp = &req->splice;
4084         struct file *out = sp->file_out;
4085         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4086         loff_t *poff_in, *poff_out;
4087         struct file *in;
4088         long ret = 0;
4089
4090         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4091                 return -EAGAIN;
4092
4093         in = io_file_get(req->ctx, req, sp->splice_fd_in,
4094                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
4095         if (!in) {
4096                 ret = -EBADF;
4097                 goto done;
4098         }
4099
4100         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
4101         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
4102
4103         if (sp->len)
4104                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
4105
4106         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4107                 io_put_file(in);
4108 done:
4109         if (ret != sp->len)
4110                 req_set_fail(req);
4111         io_req_complete(req, ret);
4112         return 0;
4113 }
4114
4115 /*
4116  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
4117  */
4118 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4119 {
4120         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4121
4122         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4123                 return -EINVAL;
4124
4125         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
4126         return 0;
4127 }
4128
4129 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4130 {
4131         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4132
4133         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4134                 return -EINVAL;
4135         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4136                      sqe->splice_fd_in))
4137                 return -EINVAL;
4138
4139         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
4140         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
4141                 return -EINVAL;
4142
4143         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4144         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4145         return 0;
4146 }
4147
4148 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4149 {
4150         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
4151         int ret;
4152
4153         /* fsync always requires a blocking context */
4154         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4155                 return -EAGAIN;
4156
4157         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4158                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4159                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4160         if (ret < 0)
4161                 req_set_fail(req);
4162         io_req_complete(req, ret);
4163         return 0;
4164 }
4165
4166 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4167                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4168 {
4169         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4170             sqe->splice_fd_in)
4171                 return -EINVAL;
4172         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4173                 return -EINVAL;
4174
4175         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4176         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4177         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4178         return 0;
4179 }
4180
4181 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4182 {
4183         int ret;
4184
4185         /* fallocate always requiring blocking context */
4186         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4187                 return -EAGAIN;
4188         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4189                                 req->sync.len);
4190         if (ret < 0)
4191                 req_set_fail(req);
4192         else
4193                 fsnotify_modify(req->file);
4194         io_req_complete(req, ret);
4195         return 0;
4196 }
4197
4198 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4199 {
4200         const char __user *fname;
4201         int ret;
4202
4203         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4204                 return -EINVAL;
4205         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4206                 return -EINVAL;
4207         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4208                 return -EBADF;
4209
4210         /* open.how should be already initialised */
4211         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4212                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4213
4214         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4215         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4216         req->open.filename = getname(fname);
4217         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4218                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4219                 req->open.filename = NULL;
4220                 return ret;
4221         }
4222
4223         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4224         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
4225                 return -EINVAL;
4226
4227         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4228         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4229         return 0;
4230 }
4231
4232 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4233 {
4234         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
4235         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4236
4237         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4238         return __io_openat_prep(req, sqe);
4239 }
4240
4241 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4242 {
4243         struct open_how __user *how;
4244         size_t len;
4245         int ret;
4246
4247         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4248         len = READ_ONCE(sqe->len);
4249         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4250                 return -EINVAL;
4251
4252         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4253                                         len);
4254         if (ret)
4255                 return ret;
4256
4257         return __io_openat_prep(req, sqe);
4258 }
4259
4260 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4261 {
4262         struct open_flags op;
4263         struct file *file;
4264         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
4265         bool fixed = !!req->open.file_slot;
4266         int ret;
4267
4268         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4269         if (ret)
4270                 goto err;
4271         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
4272         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
4273         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4274                 /*
4275                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
4276                  * it'll always -EAGAIN
4277                  */
4278                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
4279                         return -EAGAIN;
4280                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
4281                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
4282         }
4283
4284         if (!fixed) {
4285                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4286                 if (ret < 0)
4287                         goto err;
4288         }
4289
4290         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4291         if (IS_ERR(file)) {
4292                 /*
4293                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
4294                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
4295                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
4296                  */
4297                 if (!fixed)
4298                         put_unused_fd(ret);
4299
4300                 ret = PTR_ERR(file);
4301                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
4302                 if (ret == -EAGAIN &&
4303                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
4304                         return -EAGAIN;
4305                 goto err;
4306         }
4307
4308         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4309                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4310         fsnotify_open(file);
4311
4312         if (!fixed)
4313                 fd_install(ret, file);
4314         else
4315                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4316                                             req->open.file_slot - 1);
4317 err:
4318         putname(req->open.filename);
4319         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4320         if (ret < 0)
4321                 req_set_fail(req);
4322         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4323         return 0;
4324 }
4325
4326 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4327 {
4328         return io_openat2(req, issue_flags);
4329 }
4330
4331 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4332                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4333 {
4334         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4335         u64 tmp;
4336
4337         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
4338             sqe->splice_fd_in)
4339                 return -EINVAL;
4340
4341         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4342         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4343                 return -EINVAL;
4344
4345         memset(p, 0, sizeof(*p));
4346         p->nbufs = tmp;
4347         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4348         return 0;
4349 }
4350
4351 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4352                                int bgid, unsigned nbufs)
4353 {
4354         unsigned i = 0;
4355
4356         /* shouldn't happen */
4357         if (!nbufs)
4358                 return 0;
4359
4360         /* the head kbuf is the list itself */
4361         while (!list_empty(&buf->list)) {
4362                 struct io_buffer *nxt;
4363
4364                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4365                 list_del(&nxt->list);
4366                 kfree(nxt);
4367                 if (++i == nbufs)
4368                         return i;
4369                 cond_resched();
4370         }
4371         i++;
4372         kfree(buf);
4373         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
4374
4375         return i;
4376 }
4377
4378 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4379 {
4380         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4381         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4382         struct io_buffer *head;
4383         int ret = 0;
4384         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4385
4386         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4387
4388         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4389
4390         ret = -ENOENT;
4391         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4392         if (head)
4393                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4394         if (ret < 0)
4395                 req_set_fail(req);
4396
4397         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4398         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4399         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4400         return 0;
4401 }
4402
4403 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4404                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4405 {
4406         unsigned long size, tmp_check;
4407         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4408         u64 tmp;
4409
4410         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
4411                 return -EINVAL;
4412
4413         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4414         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4415                 return -E2BIG;
4416         p->nbufs = tmp;
4417         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4418         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4419
4420         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4421                                 &size))
4422                 return -EOVERFLOW;
4423         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4424                 return -EOVERFLOW;
4425
4426         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4427         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4428                 return -EFAULT;
4429
4430         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4431         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4432         if (tmp > USHRT_MAX)
4433                 return -E2BIG;
4434         p->bid = tmp;
4435         return 0;
4436 }
4437
4438 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4439 {
4440         struct io_buffer *buf;
4441         u64 addr = pbuf->addr;
4442         int i, bid = pbuf->bid;
4443
4444         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4445                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
4446                 if (!buf)
4447                         break;
4448
4449                 buf->addr = addr;
4450                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4451                 buf->bid = bid;
4452                 addr += pbuf->len;
4453                 bid++;
4454                 if (!*head) {
4455                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4456                         *head = buf;
4457                 } else {
4458                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4459                 }
4460                 cond_resched();
4461         }
4462
4463         return i ? i : -ENOMEM;
4464 }
4465
4466 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4467 {
4468         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4469         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4470         struct io_buffer *head, *list;
4471         int ret = 0;
4472         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4473
4474         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4475
4476         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4477
4478         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4479
4480         ret = io_add_buffers(p, &head);
4481         if (ret >= 0 && !list) {
4482                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head,
4483                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
4484                 if (ret < 0)
4485                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4486         }
4487         if (ret < 0)
4488                 req_set_fail(req);
4489         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4490         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4491         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4492         return 0;
4493 }
4494
4495 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4496                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4497 {
4498 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4499         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4500                 return -EINVAL;
4501         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4502                 return -EINVAL;
4503
4504         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4505         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4506         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4507
4508         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4509                 struct epoll_event __user *ev;
4510
4511                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4512                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4513                         return -EFAULT;
4514         }
4515
4516         return 0;
4517 #else
4518         return -EOPNOTSUPP;
4519 #endif
4520 }
4521
4522 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4523 {
4524 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4525         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4526         int ret;
4527         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4528
4529         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4530         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4531                 return -EAGAIN;
4532
4533         if (ret < 0)
4534                 req_set_fail(req);
4535         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4536         return 0;
4537 #else
4538         return -EOPNOTSUPP;
4539 #endif
4540 }
4541
4542 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4543 {
4544 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4545         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4546                 return -EINVAL;
4547         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4548                 return -EINVAL;
4549
4550         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4551         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4552         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4553         return 0;
4554 #else
4555         return -EOPNOTSUPP;
4556 #endif
4557 }
4558
4559 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4560 {
4561 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4562         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4563         int ret;
4564
4565         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4566                 return -EAGAIN;
4567
4568         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4569         if (ret < 0)
4570                 req_set_fail(req);
4571         io_req_complete(req, ret);
4572         return 0;
4573 #else
4574         return -EOPNOTSUPP;
4575 #endif
4576 }
4577
4578 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4579 {
4580         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4581                 return -EINVAL;
4582         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4583                 return -EINVAL;
4584
4585         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4586         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4587         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4588         return 0;
4589 }
4590
4591 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4592 {
4593         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4594         int ret;
4595
4596         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4597                 switch (fa->advice) {
4598                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4599                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4600                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4601                         break;
4602                 default:
4603                         return -EAGAIN;
4604                 }
4605         }
4606
4607         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4608         if (ret < 0)
4609                 req_set_fail(req);
4610         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4611         return 0;
4612 }
4613
4614 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4615 {
4616         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4617                 return -EINVAL;
4618         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4619                 return -EINVAL;
4620         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4621                 return -EBADF;
4622
4623         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4624         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4625         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4626         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4627         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4628
4629         return 0;
4630 }
4631
4632 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4633 {
4634         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4635         int ret;
4636
4637         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4638                 return -EAGAIN;
4639
4640         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4641                        ctx->buffer);
4642
4643         if (ret < 0)
4644                 req_set_fail(req);
4645         io_req_complete(req, ret);
4646         return 0;
4647 }
4648
4649 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4650 {
4651         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4652                 return -EINVAL;
4653         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4654             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4655                 return -EINVAL;
4656         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4657                 return -EBADF;
4658
4659         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4660         req->close.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4661         if (req->close.file_slot && req->close.fd)
4662                 return -EINVAL;
4663
4664         return 0;
4665 }
4666
4667 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4668 {
4669         struct files_struct *files = current->files;
4670         struct io_close *close = &req->close;
4671         struct fdtable *fdt;
4672         struct file *file = NULL;
4673         int ret = -EBADF;
4674
4675         if (req->close.file_slot) {
4676                 ret = io_close_fixed(req, issue_flags);
4677                 goto err;
4678         }
4679
4680         spin_lock(&files->file_lock);
4681         fdt = files_fdtable(files);
4682         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4683                 spin_unlock(&files->file_lock);
4684                 goto err;
4685         }
4686         file = fdt->fd[close->fd];
4687         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4688                 spin_unlock(&files->file_lock);
4689                 file = NULL;
4690                 goto err;
4691         }
4692
4693         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4694         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4695                 spin_unlock(&files->file_lock);
4696                 return -EAGAIN;
4697         }
4698
4699         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4700         spin_unlock(&files->file_lock);
4701         if (ret < 0) {
4702                 if (ret == -ENOENT)
4703                         ret = -EBADF;
4704                 goto err;
4705         }
4706
4707         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4708         ret = filp_close(file, current->files);
4709 err:
4710         if (ret < 0)
4711                 req_set_fail(req);
4712         if (file)
4713                 fput(file);
4714         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4715         return 0;
4716 }
4717
4718 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4719 {
4720         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4721
4722         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4723                 return -EINVAL;
4724         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4725                      sqe->splice_fd_in))
4726                 return -EINVAL;
4727
4728         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4729         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4730         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4731         return 0;
4732 }
4733
4734 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4735 {
4736         int ret;
4737
4738         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4739         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4740                 return -EAGAIN;
4741
4742         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4743                                 req->sync.flags);
4744         if (ret < 0)
4745                 req_set_fail(req);
4746         io_req_complete(req, ret);
4747         return 0;
4748 }
4749
4750 #if defined(CONFIG_NET)
4751 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4752                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4753 {
4754         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4755
4756         if (async_msg)
4757                 return -EAGAIN;
4758         if (io_alloc_async_data(req)) {
4759                 kfree(kmsg->free_iov);
4760                 return -ENOMEM;
4761         }
4762         async_msg = req->async_data;
4763         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4764         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4765         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4766         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4767         if (!async_msg->free_iov)
4768                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4769
4770         return -EAGAIN;
4771 }
4772
4773 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4774                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4775 {
4776         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4777         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4778         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4779                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4780 }
4781
4782 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4783 {
4784         int ret;
4785
4786         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4787         if (!ret)
4788                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4789         return ret;
4790 }
4791
4792 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4793 {
4794         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4795
4796         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4797                 return -EINVAL;
4798         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->file_index))
4799                 return -EINVAL;
4800         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->file_index || sqe->ioprio))
4801                 return -EINVAL;
4802
4803         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4804         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4805         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4806         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4807                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4808
4809 #ifdef CONFIG_COMPAT
4810         if (req->ctx->compat)
4811                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4812 #endif
4813         return 0;
4814 }
4815
4816 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4817 {
4818         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4819         struct socket *sock;
4820         unsigned flags;
4821         int min_ret = 0;
4822         int ret;
4823
4824         sock = sock_from_file(req->file);
4825         if (unlikely(!sock))
4826                 return -ENOTSOCK;
4827
4828         kmsg = req->async_data;
4829         if (!kmsg) {
4830                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4831                 if (ret)
4832                         return ret;
4833                 kmsg = &iomsg;
4834         }
4835
4836         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4837         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4838                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4839         if (flags & MSG_WAITALL)
4840                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4841
4842         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4843         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4844                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4845         if (ret == -ERESTARTSYS)
4846                 ret = -EINTR;
4847
4848         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4849         if (kmsg->free_iov)
4850                 kfree(kmsg->free_iov);
4851         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4852         if (ret < min_ret)
4853                 req_set_fail(req);
4854         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4855         return 0;
4856 }
4857
4858 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4859 {
4860         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4861         struct msghdr msg;
4862         struct iovec iov;
4863         struct socket *sock;
4864         unsigned flags;
4865         int min_ret = 0;
4866         int ret;
4867
4868         sock = sock_from_file(req->file);
4869         if (unlikely(!sock))
4870                 return -ENOTSOCK;
4871
4872         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4873         if (unlikely(ret))
4874                 return ret;
4875
4876         msg.msg_name = NULL;
4877         msg.msg_control = NULL;
4878         msg.msg_controllen = 0;
4879         msg.msg_namelen = 0;
4880
4881         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4882         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4883                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4884         if (flags & MSG_WAITALL)
4885                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4886
4887         msg.msg_flags = flags;
4888         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4889         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4890                 return -EAGAIN;
4891         if (ret == -ERESTARTSYS)
4892                 ret = -EINTR;
4893
4894         if (ret < min_ret)
4895                 req_set_fail(req);
4896         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4897         return 0;
4898 }
4899
4900 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4901                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4902 {
4903         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4904         struct iovec __user *uiov;
4905         size_t iov_len;
4906         int ret;
4907
4908         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4909                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4910         if (ret)
4911                 return ret;
4912
4913         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4914                 if (iov_len > 1)
4915                         return -EINVAL;
4916                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4917                         return -EFAULT;
4918                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4919                 iomsg->free_iov = NULL;
4920         } else {
4921                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4922                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4923                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4924                                      false);
4925                 if (ret > 0)
4926                         ret = 0;
4927         }
4928
4929         return ret;
4930 }
4931
4932 #ifdef CONFIG_COMPAT
4933 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4934                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4935 {
4936         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4937         struct compat_iovec __user *uiov;
4938         compat_uptr_t ptr;
4939         compat_size_t len;
4940         int ret;
4941
4942         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4943                                   &ptr, &len);
4944         if (ret)
4945                 return ret;
4946
4947         uiov = compat_ptr(ptr);
4948         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4949                 compat_ssize_t clen;
4950
4951                 if (len > 1)
4952                         return -EINVAL;
4953                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4954                         return -EFAULT;
4955                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4956                         return -EFAULT;
4957                 if (clen < 0)
4958                         return -EINVAL;
4959                 sr->len = clen;
4960                 iomsg->free_iov = NULL;
4961         } else {
4962                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4963                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4964                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4965                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4966                 if (ret < 0)
4967                         return ret;
4968         }
4969
4970         return 0;
4971 }
4972 #endif
4973
4974 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4975                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4976 {
4977         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4978
4979 #ifdef CONFIG_COMPAT
4980         if (req->ctx->compat)
4981                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4982 #endif
4983
4984         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4985 }
4986
4987 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4988                                                bool needs_lock)
4989 {
4990         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4991         struct io_buffer *kbuf;
4992
4993         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4994         if (IS_ERR(kbuf))
4995                 return kbuf;
4996
4997         sr->kbuf = kbuf;
4998         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4999         return kbuf;
5000 }
5001
5002 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
5003 {
5004         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
5005 }
5006
5007 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
5008 {
5009         int ret;
5010
5011         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
5012         if (!ret)
5013                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
5014         return ret;
5015 }
5016
5017 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5018 {
5019         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5020
5021         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5022                 return -EINVAL;
5023         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->file_index))
5024                 return -EINVAL;
5025         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->file_index || sqe->ioprio))
5026                 return -EINVAL;
5027
5028         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5029         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
5030         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
5031         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
5032         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
5033                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5034
5035 #ifdef CONFIG_COMPAT
5036         if (req->ctx->compat)
5037                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
5038 #endif
5039         return 0;
5040 }
5041
5042 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5043 {
5044         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
5045         struct socket *sock;
5046         struct io_buffer *kbuf;
5047         unsigned flags;
5048         int min_ret = 0;
5049         int ret, cflags = 0;
5050         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5051
5052         sock = sock_from_file(req->file);
5053         if (unlikely(!sock))
5054                 return -ENOTSOCK;
5055
5056         kmsg = req->async_data;
5057         if (!kmsg) {
5058                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
5059                 if (ret)
5060                         return ret;
5061                 kmsg = &iomsg;
5062         }
5063
5064         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5065                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
5066                 if (IS_ERR(kbuf))
5067                         return PTR_ERR(kbuf);
5068                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5069                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
5070                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
5071                                 1, req->sr_msg.len);
5072         }
5073
5074         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5075         if (force_nonblock)
5076                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5077         if (flags & MSG_WAITALL)
5078                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
5079
5080         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
5081                                         kmsg->uaddr, flags);
5082         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5083                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
5084         if (ret == -ERESTARTSYS)
5085                 ret = -EINTR;
5086
5087         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5088                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5089         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
5090         if (kmsg->free_iov)
5091                 kfree(kmsg->free_iov);
5092         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5093         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5094                 req_set_fail(req);
5095         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5096         return 0;
5097 }
5098
5099 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5100 {
5101         struct io_buffer *kbuf;
5102         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5103         struct msghdr msg;
5104         void __user *buf = sr->buf;
5105         struct socket *sock;
5106         struct iovec iov;
5107         unsigned flags;
5108         int min_ret = 0;
5109         int ret, cflags = 0;
5110         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5111
5112         sock = sock_from_file(req->file);
5113         if (unlikely(!sock))
5114                 return -ENOTSOCK;
5115
5116         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5117                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
5118                 if (IS_ERR(kbuf))
5119                         return PTR_ERR(kbuf);
5120                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5121         }
5122
5123         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
5124         if (unlikely(ret))
5125                 goto out_free;
5126
5127         msg.msg_name = NULL;
5128         msg.msg_control = NULL;
5129         msg.msg_controllen = 0;
5130         msg.msg_namelen = 0;
5131         msg.msg_iocb = NULL;
5132         msg.msg_flags = 0;
5133
5134         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5135         if (force_nonblock)
5136                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5137         if (flags & MSG_WAITALL)
5138                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
5139
5140         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
5141         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5142                 return -EAGAIN;
5143         if (ret == -ERESTARTSYS)
5144                 ret = -EINTR;
5145 out_free:
5146         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5147                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5148         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5149                 req_set_fail(req);
5150         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5151         return 0;
5152 }
5153
5154 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5155 {
5156         struct io_accept *accept = &req->accept;
5157
5158         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5159                 return -EINVAL;
5160         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
5161                 return -EINVAL;
5162
5163         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5164         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5165         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
5166         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5167
5168         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5169         if (accept->file_slot && (accept->flags & SOCK_CLOEXEC))
5170                 return -EINVAL;
5171         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
5172                 return -EINVAL;
5173         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
5174                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
5175         return 0;
5176 }
5177
5178 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5179 {
5180         struct io_accept *accept = &req->accept;
5181         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5182         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5183         bool fixed = !!accept->file_slot;
5184         struct file *file;
5185         int ret, fd;
5186
5187         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
5188                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5189
5190         if (!fixed) {
5191                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
5192                 if (unlikely(fd < 0))
5193                         return fd;
5194         }
5195         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
5196                          accept->flags);
5197         if (IS_ERR(file)) {
5198                 if (!fixed)
5199                         put_unused_fd(fd);
5200                 ret = PTR_ERR(file);
5201                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5202                         return -EAGAIN;
5203                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5204                         ret = -EINTR;
5205                 req_set_fail(req);
5206         } else if (!fixed) {
5207                 fd_install(fd, file);
5208                 ret = fd;
5209         } else {
5210                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
5211                                             accept->file_slot - 1);
5212         }
5213         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5214         return 0;
5215 }
5216
5217 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
5218 {
5219         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5220         struct io_connect *conn = &req->connect;
5221
5222         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
5223 }
5224
5225 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5226 {
5227         struct io_connect *conn = &req->connect;
5228
5229         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5230                 return -EINVAL;
5231         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
5232             sqe->splice_fd_in)
5233                 return -EINVAL;
5234
5235         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5236         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5237         return 0;
5238 }
5239
5240 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5241 {
5242         struct io_async_connect __io, *io;
5243         unsigned file_flags;
5244         int ret;
5245         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5246
5247         if (req->async_data) {
5248                 io = req->async_data;
5249         } else {
5250                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5251                                                 req->connect.addr_len,
5252                                                 &__io.address);
5253                 if (ret)
5254                         goto out;
5255                 io = &__io;
5256         }
5257
5258         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5259
5260         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5261                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5262         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5263                 if (req->async_data)
5264                         return -EAGAIN;
5265                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5266                         ret = -ENOMEM;
5267                         goto out;
5268                 }
5269                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5270                 return -EAGAIN;
5271         }
5272         if (ret == -ERESTARTSYS)
5273                 ret = -EINTR;
5274 out:
5275         if (ret < 0)
5276                 req_set_fail(req);
5277         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5278         return 0;
5279 }
5280 #else /* !CONFIG_NET */
5281 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
5282 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
5283 {                                                                       \
5284         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5285 }
5286
5287 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
5288 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
5289 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
5290 {                                                                       \
5291         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5292 }                                                                       \
5293
5294 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
5295 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
5296 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
5297 {                                                                       \
5298         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5299 }
5300
5301 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
5302 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
5303 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
5304 IO_NETOP_PREP(accept);
5305 IO_NETOP_FN(send);
5306 IO_NETOP_FN(recv);
5307 #endif /* CONFIG_NET */
5308
5309 struct io_poll_table {
5310         struct poll_table_struct pt;
5311         struct io_kiocb *req;
5312         int nr_entries;
5313         int error;
5314 };
5315
5316 #define IO_POLL_CANCEL_FLAG     BIT(31)
5317 #define IO_POLL_REF_MASK        GENMASK(30, 0)
5318
5319 /*
5320  * If refs part of ->poll_refs (see IO_POLL_REF_MASK) is 0, it's free. We can
5321  * bump it and acquire ownership. It's disallowed to modify requests while not
5322  * owning it, that prevents from races for enqueueing task_work's and b/w
5323  * arming poll and wakeups.
5324  */
5325 static inline bool io_poll_get_ownership(struct io_kiocb *req)
5326 {
5327         return !(atomic_fetch_inc(&req->poll_refs) & IO_POLL_REF_MASK);
5328 }
5329
5330 static void io_poll_mark_cancelled(struct io_kiocb *req)
5331 {
5332         atomic_or(IO_POLL_CANCEL_FLAG, &req->poll_refs);
5333 }
5334
5335 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5336 {
5337         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5338         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5339                 return req->async_data;
5340         return req->apoll->double_poll;
5341 }
5342
5343 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5344 {
5345         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5346                 return &req->poll;
5347         return &req->apoll->poll;
5348 }
5349
5350 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5351 {
5352         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5353         struct hlist_head *list;
5354
5355         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5356         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5357 }
5358
5359 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5360                               wait_queue_func_t wake_func)
5361 {
5362         poll->head = NULL;
5363 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5364         /* mask in events that we always want/need */
5365         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5366         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5367         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5368 }
5369
5370 static inline void io_poll_remove_entry(struct io_poll_iocb *poll)
5371 {
5372         struct wait_queue_head *head = poll->head;
5373
5374         spin_lock_irq(&head->lock);
5375         list_del_init(&poll->wait.entry);
5376         poll->head = NULL;
5377         spin_unlock_irq(&head->lock);
5378 }
5379
5380 static void io_poll_remove_entries(struct io_kiocb *req)
5381 {
5382         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5383         struct io_poll_iocb *poll_double = io_poll_get_double(req);
5384
5385         if (poll->head)
5386                 io_poll_remove_entry(poll);
5387         if (poll_double && poll_double->head)
5388                 io_poll_remove_entry(poll_double);
5389 }
5390
5391 /*
5392  * All poll tw should go through this. Checks for poll events, manages
5393  * references, does rewait, etc.
5394  *
5395  * Returns a negative error on failure. >0 when no action require, which is
5396  * either spurious wakeup or multishot CQE is served. 0 when it's done with
5397  * the request, then the mask is stored in req->result.
5398  */
5399 static int io_poll_check_events(struct io_kiocb *req)
5400 {
5401         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5402         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5403         int v;
5404
5405         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
5406         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
5407                 io_poll_mark_cancelled(req);
5408
5409         do {
5410                 v = atomic_read(&req->poll_refs);
5411
5412                 /* tw handler should be the owner, and so have some references */
5413                 if (WARN_ON_ONCE(!(v & IO_POLL_REF_MASK)))
5414                         return 0;
5415                 if (v & IO_POLL_CANCEL_FLAG)
5416                         return -ECANCELED;
5417
5418                 if (!req->result) {
5419                         struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5420
5421                         req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5422                 }
5423
5424                 /* multishot, just fill an CQE and proceed */
5425                 if (req->result && !(poll->events & EPOLLONESHOT)) {
5426                         __poll_t mask = mangle_poll(req->result & poll->events);
5427                         bool filled;
5428
5429                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5430                         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, req->user_data, mask,
5431                                                  IORING_CQE_F_MORE);
5432                         io_commit_cqring(ctx);
5433                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5434                         if (unlikely(!filled))
5435                                 return -ECANCELED;
5436                         io_cqring_ev_posted(ctx);
5437                 } else if (req->result) {
5438                         return 0;
5439                 }
5440
5441                 /*
5442                  * Release all references, retry if someone tried to restart
5443                  * task_work while we were executing it.
5444                  */
5445         } while (atomic_sub_return(v & IO_POLL_REF_MASK, &req->poll_refs));
5446
5447         return 1;
5448 }
5449
5450 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5451 {
5452         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5453         int ret;
5454
5455         ret = io_poll_check_events(req);
5456         if (ret > 0)
5457                 return;
5458
5459         if (!ret) {
5460                 req->result = mangle_poll(req->result & req->poll.events);
5461         } else {
5462                 req->result = ret;
5463                 req_set_fail(req);
5464         }
5465
5466         io_poll_remove_entries(req);
5467         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5468         hash_del(&req->hash_node);
5469         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5470         io_req_complete_post(req, req->result, 0);
5471 }
5472
5473 static void io_apoll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5474 {
5475         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5476         int ret;
5477
5478         ret = io_poll_check_events(req);
5479         if (ret > 0)
5480                 return;
5481
5482         io_poll_remove_entries(req);
5483         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5484         hash_del(&req->hash_node);
5485         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5486
5487         if (!ret)
5488                 io_req_task_submit(req, locked);
5489         else
5490                 io_req_complete_failed(req, ret);
5491 }
5492
5493 static void __io_poll_execute(struct io_kiocb *req, int mask)
5494 {
5495         req->result = mask;
5496         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5497                 req->io_task_work.func = io_poll_task_func;
5498         else
5499                 req->io_task_work.func = io_apoll_task_func;
5500
5501         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5502         io_req_task_work_add(req);
5503 }
5504
5505 static inline void io_poll_execute(struct io_kiocb *req, int res)
5506 {
5507         if (io_poll_get_ownership(req))
5508                 __io_poll_execute(req, res);
5509 }
5510
5511 static void io_poll_cancel_req(struct io_kiocb *req)
5512 {
5513         io_poll_mark_cancelled(req);
5514         /* kick tw, which should complete the request */
5515         io_poll_execute(req, 0);
5516 }
5517
5518 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5519                         void *key)
5520 {
5521         struct io_kiocb *req = wait->private;
5522         struct io_poll_iocb *poll = container_of(wait, struct io_poll_iocb,
5523                                                  wait);
5524         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5525
5526         /* for instances that support it check for an event match first */
5527         if (mask && !(mask & poll->events))
5528                 return 0;
5529
5530         if (io_poll_get_ownership(req))
5531                 __io_poll_execute(req, mask);
5532         return 1;
5533 }
5534
5535 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5536                             struct wait_queue_head *head,
5537                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5538 {
5539         struct io_kiocb *req = pt->req;
5540
5541         /*
5542          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5543          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5544          * if this happens.
5545          */
5546         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5547                 struct io_poll_iocb *first = poll;
5548
5549                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5550                 if (first->head == head)
5551                         return;
5552                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5553                 if (*poll_ptr) {
5554                         if ((*poll_ptr)->head == head)
5555                                 return;
5556                         pt->error = -EINVAL;
5557                         return;
5558                 }
5559
5560                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5561                 if (!poll) {
5562                         pt->error = -ENOMEM;
5563                         return;
5564                 }
5565                 io_init_poll_iocb(poll, first->events, first->wait.func);
5566                 *poll_ptr = poll;
5567         }
5568
5569         pt->nr_entries++;
5570         poll->head = head;
5571         poll->wait.private = req;
5572
5573         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5574                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5575         else
5576                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5577 }
5578
5579 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5580                                struct poll_table_struct *p)
5581 {
5582         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5583
5584         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head,
5585                         (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5586 }
5587
5588 static int __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5589                                  struct io_poll_iocb *poll,
5590                                  struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask)
5591 {
5592         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5593         int v;
5594
5595         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5596         io_init_poll_iocb(poll, mask, io_poll_wake);
5597         poll->file = req->file;
5598         poll->wait.private = req;
5599
5600         ipt->pt._key = mask;
5601         ipt->req = req;
5602         ipt->error = 0;
5603         ipt->nr_entries = 0;
5604
5605         /*
5606          * Take the ownership to delay any tw execution up until we're done
5607          * with poll arming. see io_poll_get_ownership().
5608          */
5609         atomic_set(&req->poll_refs, 1);
5610         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5611
5612         if (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) {
5613                 io_poll_remove_entries(req);
5614                 /* no one else has access to the req, forget about the ref */
5615                 return mask;
5616         }
5617         if (!mask && unlikely(ipt->error || !ipt->nr_entries)) {
5618                 io_poll_remove_entries(req);
5619                 if (!ipt->error)
5620                         ipt->error = -EINVAL;
5621                 return 0;
5622         }
5623
5624         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5625         io_poll_req_insert(req);
5626         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5627
5628         if (mask) {
5629                 /* can't multishot if failed, just queue the event we've got */
5630                 if (unlikely(ipt->error || !ipt->nr_entries)) {
5631                         poll->events |= EPOLLONESHOT;
5632                         ipt->error = 0;
5633                 }
5634                 __io_poll_execute(req, mask);
5635                 return 0;
5636         }
5637
5638         /*
5639          * Release ownership. If someone tried to queue a tw while it was
5640          * locked, kick it off for them.
5641          */
5642         v = atomic_dec_return(&req->poll_refs);
5643         if (unlikely(v & IO_POLL_REF_MASK))
5644                 __io_poll_execute(req, 0);
5645         return 0;
5646 }
5647
5648 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5649                                struct poll_table_struct *p)
5650 {
5651         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5652         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5653
5654         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5655 }
5656
5657 enum {
5658         IO_APOLL_OK,
5659         IO_APOLL_ABORTED,
5660         IO_APOLL_READY
5661 };
5662
5663 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5664 {
5665         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5666         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5667         struct async_poll *apoll;
5668         struct io_poll_table ipt;
5669         __poll_t mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5670         int ret;
5671
5672         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5673                 return IO_APOLL_ABORTED;
5674         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5675                 return IO_APOLL_ABORTED;
5676         if (!def->pollin && !def->pollout)
5677                 return IO_APOLL_ABORTED;
5678
5679         if (def->pollin) {
5680                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5681
5682                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5683                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5684                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5685                         mask &= ~POLLIN;
5686         } else {
5687                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5688         }
5689
5690         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5691         if (unlikely(!apoll))
5692                 return IO_APOLL_ABORTED;
5693         apoll->double_poll = NULL;
5694         req->apoll = apoll;
5695         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5696         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5697
5698         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask);
5699         if (ret || ipt.error)
5700                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
5701
5702         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5703                                 mask, apoll->poll.events);
5704         return IO_APOLL_OK;
5705 }
5706
5707 /*
5708  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5709  */
5710 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5711                                bool cancel_all)
5712 {
5713         struct hlist_node *tmp;
5714         struct io_kiocb *req;
5715         bool found = false;
5716         int i;
5717
5718         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5719         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5720                 struct hlist_head *list;
5721
5722                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5723                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5724                         if (io_match_task_safe(req, tsk, cancel_all)) {
5725                                 hlist_del_init(&req->hash_node);
5726                                 io_poll_cancel_req(req);
5727                                 found = true;
5728                         }
5729                 }
5730         }
5731         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5732         return found;
5733 }
5734
5735 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5736                                      bool poll_only)
5737         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5738 {
5739         struct hlist_head *list;
5740         struct io_kiocb *req;
5741
5742         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5743         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5744                 if (sqe_addr != req->user_data)
5745                         continue;
5746                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5747                         continue;
5748                 return req;
5749         }
5750         return NULL;
5751 }
5752
5753 static bool io_poll_disarm(struct io_kiocb *req)
5754         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5755 {
5756         if (!io_poll_get_ownership(req))
5757                 return false;
5758         io_poll_remove_entries(req);
5759         hash_del(&req->hash_node);
5760         return true;
5761 }
5762
5763 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5764                           bool poll_only)
5765         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5766 {
5767         struct io_kiocb *req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5768
5769         if (!req)
5770                 return -ENOENT;
5771         io_poll_cancel_req(req);
5772         return 0;
5773 }
5774
5775 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5776                                      unsigned int flags)
5777 {
5778         u32 events;
5779
5780         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5781 #ifdef __BIG_ENDIAN
5782         events = swahw32(events);
5783 #endif
5784         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5785                 events |= EPOLLONESHOT;
5786         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5787 }
5788
5789 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5790                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5791 {
5792         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5793         u32 flags;
5794
5795         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5796                 return -EINVAL;
5797         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5798                 return -EINVAL;
5799         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5800         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5801                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5802                 return -EINVAL;
5803         /* meaningless without update */
5804         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5805                 return -EINVAL;
5806
5807         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5808         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5809         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5810
5811         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5812         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5813                 return -EINVAL;
5814         if (upd->update_events)
5815                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5816         else if (sqe->poll32_events)
5817                 return -EINVAL;
5818
5819         return 0;
5820 }
5821
5822 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5823 {
5824         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5825         u32 flags;
5826
5827         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5828                 return -EINVAL;
5829         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5830                 return -EINVAL;
5831         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5832         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5833                 return -EINVAL;
5834
5835         io_req_set_refcount(req);
5836         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5837         return 0;
5838 }
5839
5840 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5841 {
5842         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5843         struct io_poll_table ipt;
5844         int ret;
5845
5846         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5847
5848         ret = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events);
5849         if (!ret && ipt.error)
5850                 req_set_fail(req);
5851         ret = ret ?: ipt.error;
5852         if (ret)
5853                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5854         return 0;
5855 }
5856
5857 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5858 {
5859         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5860         struct io_kiocb *preq;
5861         int ret2, ret = 0;
5862
5863         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5864         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5865         if (!preq || !io_poll_disarm(preq)) {
5866                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5867                 ret = preq ? -EALREADY : -ENOENT;
5868                 goto out;
5869         }
5870         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5871
5872         if (req->poll_update.update_events || req->poll_update.update_user_data) {
5873                 /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5874                 if (req->poll_update.update_events) {
5875                         preq->poll.events &= ~0xffff;
5876                         preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5877                         preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5878                 }
5879                 if (req->poll_update.update_user_data)
5880                         preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5881
5882                 ret2 = io_poll_add(preq, issue_flags);
5883                 /* successfully updated, don't complete poll request */
5884                 if (!ret2)
5885                         goto out;
5886         }
5887         req_set_fail(preq);
5888         io_req_complete(preq, -ECANCELED);
5889 out:
5890         if (ret < 0)
5891                 req_set_fail(req);
5892         /* complete update request, we're done with it */
5893         io_req_complete(req, ret);
5894         return 0;
5895 }
5896
5897 static void io_req_task_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5898 {
5899         req_set_fail(req);
5900         io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
5901 }
5902
5903 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5904 {
5905         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5906                                                 struct io_timeout_data, timer);
5907         struct io_kiocb *req = data->req;
5908         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5909         unsigned long flags;
5910
5911         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
5912         list_del_init(&req->timeout.list);
5913         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5914                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5915         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
5916
5917         req->io_task_work.func = io_req_task_timeout;
5918         io_req_task_work_add(req);
5919         return HRTIMER_NORESTART;
5920 }
5921
5922 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5923                                            __u64 user_data)
5924         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5925 {
5926         struct io_timeout_data *io;
5927         struct io_kiocb *req;
5928         bool found = false;
5929
5930         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5931                 found = user_data == req->user_data;
5932                 if (found)
5933                         break;
5934         }
5935         if (!found)
5936                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5937
5938         io = req->async_data;
5939         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5940                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5941         list_del_init(&req->timeout.list);
5942         return req;
5943 }
5944
5945 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5946         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5947         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5948 {
5949         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5950
5951         if (IS_ERR(req))
5952                 return PTR_ERR(req);
5953
5954         req_set_fail(req);
5955         io_fill_cqe_req(req, -ECANCELED, 0);
5956         io_put_req_deferred(req);
5957         return 0;
5958 }
5959
5960 static clockid_t io_timeout_get_clock(struct io_timeout_data *data)
5961 {
5962         switch (data->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) {
5963         case IORING_TIMEOUT_BOOTTIME:
5964                 return CLOCK_BOOTTIME;
5965         case IORING_TIMEOUT_REALTIME:
5966                 return CLOCK_REALTIME;
5967         default:
5968                 /* can't happen, vetted at prep time */
5969                 WARN_ON_ONCE(1);
5970                 fallthrough;
5971         case 0:
5972                 return CLOCK_MONOTONIC;
5973         }
5974 }
5975
5976 static int io_linked_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5977                                     struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5978         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5979 {
5980         struct io_timeout_data *io;
5981         struct io_kiocb *req;
5982         bool found = false;
5983
5984         list_for_each_entry(req, &ctx->ltimeout_list, timeout.list) {
5985                 found = user_data == req->user_data;
5986                 if (found)
5987                         break;
5988         }
5989         if (!found)
5990                 return -ENOENT;
5991
5992         io = req->async_data;
5993         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5994                 return -EALREADY;
5995         hrtimer_init(&io->timer, io_timeout_get_clock(io), mode);
5996         io->timer.function = io_link_timeout_fn;
5997         hrtimer_start(&io->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5998         return 0;
5999 }
6000
6001 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6002                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6003         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6004 {
6005         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6006         struct io_timeout_data *data;
6007
6008         if (IS_ERR(req))
6009                 return PTR_ERR(req);
6010
6011         req->timeout.off = 0; /* noseq */
6012         data = req->async_data;
6013         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
6014         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), mode);
6015         data->timer.function = io_timeout_fn;
6016         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6017         return 0;
6018 }
6019
6020 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
6021                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
6022 {
6023         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6024
6025         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6026                 return -EINVAL;
6027         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6028                 return -EINVAL;
6029         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
6030                 return -EINVAL;
6031
6032         tr->ltimeout = false;
6033         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6034         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6035         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK) {
6036                 if (hweight32(tr->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6037                         return -EINVAL;
6038                 if (tr->flags & IORING_LINK_TIMEOUT_UPDATE)
6039                         tr->ltimeout = true;
6040                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK|IORING_TIMEOUT_ABS))
6041                         return -EINVAL;
6042                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
6043                         return -EFAULT;
6044         } else if (tr->flags) {
6045                 /* timeout removal doesn't support flags */
6046                 return -EINVAL;
6047         }
6048
6049         return 0;
6050 }
6051
6052 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
6053 {
6054         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
6055                                             : HRTIMER_MODE_REL;
6056 }
6057
6058 /*
6059  * Remove or update an existing timeout command
6060  */
6061 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6062 {
6063         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6064         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6065         int ret;
6066
6067         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
6068                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
6069                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6070                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
6071                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6072                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6073         } else {
6074                 enum hrtimer_mode mode = io_translate_timeout_mode(tr->flags);
6075
6076                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6077                 if (tr->ltimeout)
6078                         ret = io_linked_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6079                 else
6080                         ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6081                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6082         }
6083
6084         if (ret < 0)
6085                 req_set_fail(req);
6086         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6087         return 0;
6088 }
6089
6090 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6091                            bool is_timeout_link)
6092 {
6093         struct io_timeout_data *data;
6094         unsigned flags;
6095         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
6096
6097         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6098                 return -EINVAL;
6099         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
6100             sqe->splice_fd_in)
6101                 return -EINVAL;
6102         if (off && is_timeout_link)
6103                 return -EINVAL;
6104         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6105         if (flags & ~(IORING_TIMEOUT_ABS | IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK))
6106                 return -EINVAL;
6107         /* more than one clock specified is invalid, obviously */
6108         if (hweight32(flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6109                 return -EINVAL;
6110
6111         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6112         req->timeout.off = off;
6113         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
6114                 req->ctx->off_timeout_used = true;
6115
6116         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
6117                 return -ENOMEM;
6118
6119         data = req->async_data;
6120         data->req = req;
6121         data->flags = flags;
6122
6123         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
6124                 return -EFAULT;
6125
6126         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6127         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
6128         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), data->mode);
6129
6130         if (is_timeout_link) {
6131                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
6132
6133                 if (!link->head)
6134                         return -EINVAL;
6135                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6136                         return -EINVAL;
6137                 req->timeout.head = link->last;
6138                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
6139         }
6140         return 0;
6141 }
6142
6143 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6144 {
6145         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6146         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6147         struct list_head *entry;
6148         u32 tail, off = req->timeout.off;
6149
6150         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6151
6152         /*
6153          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
6154          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
6155          * a pure timeout request, sequence isn't used.
6156          */
6157         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
6158                 entry = ctx->timeout_list.prev;
6159                 goto add;
6160         }
6161
6162         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6163         req->timeout.target_seq = tail + off;
6164
6165         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
6166          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
6167          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
6168          */
6169         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
6170
6171         /*
6172          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
6173          * the one we need first.
6174          */
6175         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
6176                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
6177                                                   timeout.list);
6178
6179                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
6180                         continue;
6181                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
6182                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
6183                         break;
6184         }
6185 add:
6186         list_add(&req->timeout.list, entry);
6187         data->timer.function = io_timeout_fn;
6188         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
6189         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6190         return 0;
6191 }
6192
6193 struct io_cancel_data {
6194         struct io_ring_ctx *ctx;
6195         u64 user_data;
6196 };
6197
6198 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
6199 {
6200         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6201         struct io_cancel_data *cd = data;
6202
6203         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
6204 }
6205
6206 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
6207                                struct io_ring_ctx *ctx)
6208 {
6209         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
6210         enum io_wq_cancel cancel_ret;
6211         int ret = 0;
6212
6213         if (!tctx || !tctx->io_wq)
6214                 return -ENOENT;
6215
6216         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
6217         switch (cancel_ret) {
6218         case IO_WQ_CANCEL_OK:
6219                 ret = 0;
6220                 break;
6221         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
6222                 ret = -EALREADY;
6223                 break;
6224         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
6225                 ret = -ENOENT;
6226                 break;
6227         }
6228
6229         return ret;
6230 }
6231
6232 static int io_try_cancel_userdata(struct io_kiocb *req, u64 sqe_addr)
6233 {
6234         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6235         int ret;
6236
6237         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
6238
6239         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
6240         if (ret != -ENOENT)
6241                 return ret;
6242
6243         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6244         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6245         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
6246         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6247         if (ret != -ENOENT)
6248                 goto out;
6249         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
6250 out:
6251         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6252         return ret;
6253 }
6254
6255 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
6256                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6257 {
6258         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6259                 return -EINVAL;
6260         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6261                 return -EINVAL;
6262         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
6263             sqe->splice_fd_in)
6264                 return -EINVAL;
6265
6266         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6267         return 0;
6268 }
6269
6270 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6271 {
6272         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6273         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
6274         struct io_tctx_node *node;
6275         int ret;
6276
6277         ret = io_try_cancel_userdata(req, sqe_addr);
6278         if (ret != -ENOENT)
6279                 goto done;
6280
6281         /* slow path, try all io-wq's */
6282         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6283         ret = -ENOENT;
6284         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
6285                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
6286
6287                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
6288                 if (ret != -ENOENT)
6289                         break;
6290         }
6291         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6292 done:
6293         if (ret < 0)
6294                 req_set_fail(req);
6295         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6296         return 0;
6297 }
6298
6299 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
6300                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6301 {
6302         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6303                 return -EINVAL;
6304         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6305                 return -EINVAL;
6306
6307         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6308         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6309         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6310                 return -EINVAL;
6311         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6312         return 0;
6313 }
6314
6315 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6316 {
6317         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6318         struct io_uring_rsrc_update2 up;
6319         int ret;
6320
6321         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6322         up.data = req->rsrc_update.arg;
6323         up.nr = 0;
6324         up.tags = 0;
6325         up.resv = 0;
6326         up.resv2 = 0;
6327
6328         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6329         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
6330                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
6331         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6332
6333         if (ret < 0)
6334                 req_set_fail(req);
6335         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6336         return 0;
6337 }
6338
6339 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6340 {
6341         switch (req->opcode) {
6342         case IORING_OP_NOP:
6343                 return 0;
6344         case IORING_OP_READV:
6345         case IORING_OP_READ_FIXED:
6346         case IORING_OP_READ:
6347                 return io_read_prep(req, sqe);
6348         case IORING_OP_WRITEV:
6349         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6350         case IORING_OP_WRITE:
6351                 return io_write_prep(req, sqe);
6352         case IORING_OP_POLL_ADD:
6353                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6354         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6355                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
6356         case IORING_OP_FSYNC:
6357                 return io_fsync_prep(req, sqe);
6358         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6359                 return io_sfr_prep(req, sqe);
6360         case IORING_OP_SENDMSG:
6361         case IORING_OP_SEND:
6362                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6363         case IORING_OP_RECVMSG:
6364         case IORING_OP_RECV:
6365                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6366         case IORING_OP_CONNECT:
6367                 return io_connect_prep(req, sqe);
6368         case IORING_OP_TIMEOUT:
6369                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6370         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6371                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6372         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6373                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6374         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6375                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6376         case IORING_OP_ACCEPT:
6377                 return io_accept_prep(req, sqe);
6378         case IORING_OP_FALLOCATE:
6379                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6380         case IORING_OP_OPENAT:
6381                 return io_openat_prep(req, sqe);
6382         case IORING_OP_CLOSE:
6383                 return io_close_prep(req, sqe);
6384         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6385                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6386         case IORING_OP_STATX:
6387                 return io_statx_prep(req, sqe);
6388         case IORING_OP_FADVISE:
6389                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6390         case IORING_OP_MADVISE:
6391                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6392         case IORING_OP_OPENAT2:
6393                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6394         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6395                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6396         case IORING_OP_SPLICE:
6397                 return io_splice_prep(req, sqe);
6398         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6399                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6400         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6401                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6402         case IORING_OP_TEE:
6403                 return io_tee_prep(req, sqe);
6404         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6405                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6406         case IORING_OP_RENAMEAT:
6407                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6408         case IORING_OP_UNLINKAT:
6409                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6410         case IORING_OP_MKDIRAT:
6411                 return io_mkdirat_prep(req, sqe);
6412         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6413                 return io_symlinkat_prep(req, sqe);
6414         case IORING_OP_LINKAT:
6415                 return io_linkat_prep(req, sqe);
6416         }
6417
6418         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6419                         req->opcode);
6420         return -EINVAL;
6421 }
6422
6423 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
6424 {
6425         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
6426                 return 0;
6427         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
6428                 return -EFAULT;
6429         if (io_alloc_async_data(req))
6430                 return -EAGAIN;
6431
6432         switch (req->opcode) {
6433         case IORING_OP_READV:
6434                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6435         case IORING_OP_WRITEV:
6436                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6437         case IORING_OP_SENDMSG:
6438                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6439         case IORING_OP_RECVMSG:
6440                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6441         case IORING_OP_CONNECT:
6442                 return io_connect_prep_async(req);
6443         }
6444         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6445                     req->opcode);
6446         return -EFAULT;
6447 }
6448
6449 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6450 {
6451         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6452
6453         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6454         io_for_each_link(req, req)
6455                 seq--;
6456         return seq;
6457 }
6458
6459 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6460 {
6461         struct io_kiocb *pos;
6462         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6463         struct io_defer_entry *de;
6464         int ret;
6465         u32 seq;
6466
6467         if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
6468                 io_req_complete_fail_submit(req);
6469                 return true;
6470         }
6471
6472         /*
6473          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6474          * head request and the next request/link after the current link.
6475          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6476          * maintained for every request of our link.
6477          */
6478         if (ctx->drain_next) {
6479                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6480                 ctx->drain_next = false;
6481         }
6482         /* not interested in head, start from the first linked */
6483         io_for_each_link(pos, req->link) {
6484                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6485                         ctx->drain_next = true;
6486                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6487                         break;
6488                 }
6489         }
6490
6491         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6492         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6493         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6494                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6495                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6496                 ctx->drain_active = false;
6497                 return false;
6498         }
6499         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6500
6501         seq = io_get_sequence(req);
6502         /* Still a chance to pass the sequence check */
6503         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6504                 return false;
6505
6506         ret = io_req_prep_async(req);
6507         if (ret)
6508                 goto fail;
6509         io_prep_async_link(req);
6510         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6511         if (!de) {
6512                 ret = -ENOMEM;
6513 fail:
6514                 io_req_complete_failed(req, ret);
6515                 return true;
6516         }
6517
6518         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6519         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6520                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6521                 kfree(de);
6522                 io_queue_async_work(req, NULL);
6523                 return true;
6524         }
6525
6526         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6527         de->req = req;
6528         de->seq = seq;
6529         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6530         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6531         return true;
6532 }
6533
6534 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6535 {
6536         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6537                 switch (req->opcode) {
6538                 case IORING_OP_READV:
6539                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6540                 case IORING_OP_READ:
6541                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6542                         break;
6543                 case IORING_OP_RECVMSG:
6544                 case IORING_OP_RECV:
6545                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6546                         break;
6547                 }
6548         }
6549
6550         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6551                 switch (req->opcode) {
6552                 case IORING_OP_READV:
6553                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6554                 case IORING_OP_READ:
6555                 case IORING_OP_WRITEV:
6556                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6557                 case IORING_OP_WRITE: {
6558                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6559
6560                         kfree(io->free_iovec);
6561                         break;
6562                         }
6563                 case IORING_OP_RECVMSG:
6564                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6565                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6566
6567                         kfree(io->free_iov);
6568                         break;
6569                         }
6570                 case IORING_OP_OPENAT:
6571                 case IORING_OP_OPENAT2:
6572                         if (req->open.filename)
6573                                 putname(req->open.filename);
6574                         break;
6575                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6576                         putname(req->rename.oldpath);
6577                         putname(req->rename.newpath);
6578                         break;
6579                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6580                         putname(req->unlink.filename);
6581                         break;
6582                 case IORING_OP_MKDIRAT:
6583                         putname(req->mkdir.filename);
6584                         break;
6585                 case IORING_OP_SYMLINKAT:
6586                         putname(req->symlink.oldpath);
6587                         putname(req->symlink.newpath);
6588                         break;
6589                 case IORING_OP_LINKAT:
6590                         putname(req->hardlink.oldpath);
6591                         putname(req->hardlink.newpath);
6592                         break;
6593                 }
6594         }
6595         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6596                 kfree(req->apoll->double_poll);
6597                 kfree(req->apoll);
6598                 req->apoll = NULL;
6599         }
6600         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6601                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6602
6603                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6604         }
6605         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6606                 put_cred(req->creds);
6607
6608         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6609 }
6610
6611 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6612 {
6613         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6614         const struct cred *creds = NULL;
6615         int ret;
6616
6617         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6618                 creds = override_creds(req->creds);
6619
6620         switch (req->opcode) {
6621         case IORING_OP_NOP:
6622                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6623                 break;
6624         case IORING_OP_READV:
6625         case IORING_OP_READ_FIXED:
6626         case IORING_OP_READ:
6627                 ret = io_read(req, issue_flags);
6628                 break;
6629         case IORING_OP_WRITEV:
6630         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6631         case IORING_OP_WRITE:
6632                 ret = io_write(req, issue_flags);
6633                 break;
6634         case IORING_OP_FSYNC:
6635                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6636                 break;
6637         case IORING_OP_POLL_ADD:
6638                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6639                 break;
6640         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6641                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6642                 break;
6643         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6644                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6645                 break;
6646         case IORING_OP_SENDMSG:
6647                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6648                 break;
6649         case IORING_OP_SEND:
6650                 ret = io_send(req, issue_flags);
6651                 break;
6652         case IORING_OP_RECVMSG:
6653                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6654                 break;
6655         case IORING_OP_RECV:
6656                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6657                 break;
6658         case IORING_OP_TIMEOUT:
6659                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6660                 break;
6661         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6662                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6663                 break;
6664         case IORING_OP_ACCEPT:
6665                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6666                 break;
6667         case IORING_OP_CONNECT:
6668                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6669                 break;
6670         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6671                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6672                 break;
6673         case IORING_OP_FALLOCATE:
6674                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6675                 break;
6676         case IORING_OP_OPENAT:
6677                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6678                 break;
6679         case IORING_OP_CLOSE:
6680                 ret = io_close(req, issue_flags);
6681                 break;
6682         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6683                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6684                 break;
6685         case IORING_OP_STATX:
6686                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6687                 break;
6688         case IORING_OP_FADVISE:
6689                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6690                 break;
6691         case IORING_OP_MADVISE:
6692                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6693                 break;
6694         case IORING_OP_OPENAT2:
6695                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6696                 break;
6697         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6698                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6699                 break;
6700         case IORING_OP_SPLICE:
6701                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6702                 break;
6703         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6704                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6705                 break;
6706         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6707                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6708                 break;
6709         case IORING_OP_TEE:
6710                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6711                 break;
6712         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6713                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6714                 break;
6715         case IORING_OP_RENAMEAT:
6716                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6717                 break;
6718         case IORING_OP_UNLINKAT:
6719                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6720                 break;
6721         case IORING_OP_MKDIRAT:
6722                 ret = io_mkdirat(req, issue_flags);
6723                 break;
6724         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6725                 ret = io_symlinkat(req, issue_flags);
6726                 break;
6727         case IORING_OP_LINKAT:
6728                 ret = io_linkat(req, issue_flags);
6729                 break;
6730         default:
6731                 ret = -EINVAL;
6732                 break;
6733         }
6734
6735         if (creds)
6736                 revert_creds(creds);
6737         if (ret)
6738                 return ret;
6739         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6740         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6741                 io_iopoll_req_issued(req);
6742
6743         return 0;
6744 }
6745
6746 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
6747 {
6748         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6749
6750         req = io_put_req_find_next(req);
6751         return req ? &req->work : NULL;
6752 }
6753
6754 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6755 {
6756         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6757         struct io_kiocb *timeout;
6758         int ret = 0;
6759
6760         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
6761         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
6762                 __io_req_set_refcount(req, 2);
6763         else
6764                 req_ref_get(req);
6765
6766         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6767         if (timeout)
6768                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6769
6770         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
6771         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6772                 ret = -ECANCELED;
6773
6774         if (!ret) {
6775                 do {
6776                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6777                         /*
6778                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6779                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6780                          * wait for request slots on the block side.
6781                          */
6782                         if (ret != -EAGAIN || !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6783                                 break;
6784                         cond_resched();
6785                 } while (1);
6786         }
6787
6788         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6789         if (ret)
6790                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6791 }
6792
6793 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6794                                                        unsigned i)
6795 {
6796         return &table->files[i];
6797 }
6798
6799 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6800                                               int index)
6801 {
6802         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6803
6804         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6805 }
6806
6807 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6808 {
6809         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6810
6811         if (__io_file_supports_nowait(file, READ))
6812                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6813         if (__io_file_supports_nowait(file, WRITE))
6814                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6815         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6816                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6817         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6818 }
6819
6820 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_ring_ctx *ctx,
6821                                              struct io_kiocb *req, int fd)
6822 {
6823         struct file *file;
6824         unsigned long file_ptr;
6825
6826         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6827                 return NULL;
6828         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6829         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6830         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6831         file_ptr &= ~FFS_MASK;
6832         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6833         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_NOWAIT_READ_BIT);
6834         io_req_set_rsrc_node(req);
6835         return file;
6836 }
6837
6838 static struct file *io_file_get_normal(struct io_ring_ctx *ctx,
6839                                        struct io_kiocb *req, int fd)
6840 {
6841         struct file *file = fget(fd);
6842
6843         trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6844
6845         /* we don't allow fixed io_uring files */
6846         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6847                 io_req_track_inflight(req);
6848         return file;
6849 }
6850
6851 static inline struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
6852                                        struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6853 {
6854         if (fixed)
6855                 return io_file_get_fixed(ctx, req, fd);
6856         else
6857                 return io_file_get_normal(ctx, req, fd);
6858 }
6859
6860 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6861 {
6862         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
6863         int ret = -ENOENT;
6864
6865         if (prev) {
6866                 if (!(req->task->flags & PF_EXITING))
6867                         ret = io_try_cancel_userdata(req, prev->user_data);
6868                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
6869                 io_put_req(prev);
6870         } else {
6871                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6872         }
6873 }
6874
6875 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6876 {
6877         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6878                                                 struct io_timeout_data, timer);
6879         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6880         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6881         unsigned long flags;
6882
6883         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
6884         prev = req->timeout.head;
6885         req->timeout.head = NULL;
6886
6887         /*
6888          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6889          * race with the completion of the linked work.
6890          */
6891         if (prev) {
6892                 io_remove_next_linked(prev);
6893                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6894                         prev = NULL;
6895         }
6896         list_del(&req->timeout.list);
6897         req->timeout.prev = prev;
6898         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6899
6900         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
6901         io_req_task_work_add(req);
6902         return HRTIMER_NORESTART;
6903 }
6904
6905 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6906 {
6907         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6908
6909         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6910         /*
6911          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6912          * before we got a chance to setup the timer
6913          */
6914         if (req->timeout.head) {
6915                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6916
6917                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6918                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6919                                 data->mode);
6920                 list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->ltimeout_list);
6921         }
6922         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6923         /* drop submission reference */
6924         io_put_req(req);
6925 }
6926
6927 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6928         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6929 {
6930         struct io_kiocb *linked_timeout;
6931         int ret;
6932
6933 issue_sqe:
6934         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6935
6936         /*
6937          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6938          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6939          */
6940         if (likely(!ret)) {
6941                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6942                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6943                         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
6944
6945                         state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
6946                         if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
6947                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6948                         return;
6949                 }
6950
6951                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6952                 if (linked_timeout)
6953                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6954         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6955                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6956
6957                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
6958                 case IO_APOLL_READY:
6959                         if (linked_timeout)
6960                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6961                         goto issue_sqe;
6962                 case IO_APOLL_ABORTED:
6963                         /*
6964                          * Queued up for async execution, worker will release
6965                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6966                          */
6967                         io_queue_async_work(req, NULL);
6968                         break;
6969                 }
6970
6971                 if (linked_timeout)
6972                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6973         } else {
6974                 io_req_complete_failed(req, ret);
6975         }
6976 }
6977
6978 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6979         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6980 {
6981         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
6982                 return;
6983
6984         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL)))) {
6985                 __io_queue_sqe(req);
6986         } else if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
6987                 io_req_complete_fail_submit(req);
6988         } else {
6989                 int ret = io_req_prep_async(req);
6990
6991                 if (unlikely(ret))
6992                         io_req_complete_failed(req, ret);
6993                 else
6994                         io_queue_async_work(req, NULL);
6995         }
6996 }
6997
6998 /*
6999  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
7000  *
7001  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
7002  */
7003 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
7004                                         struct io_kiocb *req,
7005                                         unsigned int sqe_flags)
7006 {
7007         if (likely(!ctx->restricted))
7008                 return true;
7009
7010         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
7011                 return false;
7012
7013         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
7014             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
7015                 return false;
7016
7017         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
7018                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
7019                 return false;
7020
7021         return true;
7022 }
7023
7024 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7025                        const struct io_uring_sqe *sqe)
7026         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7027 {
7028         struct io_submit_state *state;
7029         unsigned int sqe_flags;
7030         int personality, ret = 0;
7031
7032         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
7033         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
7034         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
7035         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
7036         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
7037         req->file = NULL;
7038         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
7039         req->task = current;
7040
7041         /* enforce forwards compatibility on users */
7042         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
7043                 return -EINVAL;
7044         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
7045                 return -EINVAL;
7046         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
7047                 return -EACCES;
7048
7049         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
7050             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
7051                 return -EOPNOTSUPP;
7052         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
7053                 ctx->drain_active = true;
7054
7055         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
7056         if (personality) {
7057                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
7058                 if (!req->creds)
7059                         return -EINVAL;
7060                 get_cred(req->creds);
7061                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
7062         }
7063         state = &ctx->submit_state;
7064
7065         /*
7066          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
7067          * is potentially a read/write to block based storage.
7068          */
7069         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
7070             io_op_defs[req->opcode].plug) {
7071                 blk_start_plug(&state->plug);
7072                 state->plug_started = true;
7073         }
7074
7075         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
7076                 req->file = io_file_get(ctx, req, READ_ONCE(sqe->fd),
7077                                         (sqe_flags & IOSQE_FIXED_FILE));
7078                 if (unlikely(!req->file))
7079                         ret = -EBADF;
7080         }
7081
7082         state->ios_left--;
7083         return ret;
7084 }
7085
7086 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7087                          const struct io_uring_sqe *sqe)
7088         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7089 {
7090         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
7091         int ret;
7092
7093         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
7094         if (unlikely(ret)) {
7095 fail_req:
7096                 /* fail even hard links since we don't submit */
7097                 if (link->head) {
7098                         /*
7099                          * we can judge a link req is failed or cancelled by if
7100                          * REQ_F_FAIL is set, but the head is an exception since
7101                          * it may be set REQ_F_FAIL because of other req's failure
7102                          * so let's leverage req->result to distinguish if a head
7103                          * is set REQ_F_FAIL because of its failure or other req's
7104                          * failure so that we can set the correct ret code for it.
7105                          * init result here to avoid affecting the normal path.
7106                          */
7107                         if (!(link->head->flags & REQ_F_FAIL))
7108                                 req_fail_link_node(link->head, -ECANCELED);
7109                 } else if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7110                         /*
7111                          * the current req is a normal req, we should return
7112                          * error and thus break the submittion loop.
7113                          */
7114                         io_req_complete_failed(req, ret);
7115                         return ret;
7116                 }
7117                 req_fail_link_node(req, ret);
7118         } else {
7119                 ret = io_req_prep(req, sqe);
7120                 if (unlikely(ret))
7121                         goto fail_req;
7122         }
7123
7124         /* don't need @sqe from now on */
7125         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
7126                                   req->flags, true,
7127                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
7128
7129         /*
7130          * If we already have a head request, queue this one for async
7131          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
7132          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
7133          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
7134          * conditions are true (normal request), then just queue it.
7135          */
7136         if (link->head) {
7137                 struct io_kiocb *head = link->head;
7138
7139                 if (!(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
7140                         ret = io_req_prep_async(req);
7141                         if (unlikely(ret)) {
7142                                 req_fail_link_node(req, ret);
7143                                 if (!(head->flags & REQ_F_FAIL))
7144                                         req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
7145                         }
7146                 }
7147                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
7148                 link->last->link = req;
7149                 link->last = req;
7150
7151                 /* last request of a link, enqueue the link */
7152                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7153                         link->head = NULL;
7154                         io_queue_sqe(head);
7155                 }
7156         } else {
7157                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
7158                         link->head = req;
7159                         link->last = req;
7160                 } else {
7161                         io_queue_sqe(req);
7162                 }
7163         }
7164
7165         return 0;
7166 }
7167
7168 /*
7169  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
7170  */
7171 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
7172                                 struct io_ring_ctx *ctx)
7173 {
7174         if (state->link.head)
7175                 io_queue_sqe(state->link.head);
7176         if (state->compl_nr)
7177                 io_submit_flush_completions(ctx);
7178         if (state->plug_started)
7179                 blk_finish_plug(&state->plug);
7180 }
7181
7182 /*
7183  * Start submission side cache.
7184  */
7185 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
7186                                   unsigned int max_ios)
7187 {
7188         state->plug_started = false;
7189         state->ios_left = max_ios;
7190         /* set only head, no need to init link_last in advance */
7191         state->link.head = NULL;
7192 }
7193
7194 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
7195 {
7196         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7197
7198         /*
7199          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
7200          * since once we write the new head, the application could
7201          * write new data to them.
7202          */
7203         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
7204 }
7205
7206 /*
7207  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
7208  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
7209  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
7210  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
7211  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
7212  * prevent a re-load down the line.
7213  */
7214 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
7215 {
7216         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
7217         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
7218
7219         /*
7220          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
7221          *
7222          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
7223          *    head updates.
7224          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
7225          *    though the application is the one updating it.
7226          */
7227         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
7228         if (likely(head < ctx->sq_entries))
7229                 return &ctx->sq_sqes[head];
7230
7231         /* drop invalid entries */
7232         ctx->cq_extra--;
7233         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
7234                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
7235         return NULL;
7236 }
7237
7238 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
7239         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7240 {
7241         int submitted = 0;
7242
7243         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
7244         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
7245         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
7246                 return -EAGAIN;
7247         io_get_task_refs(nr);
7248
7249         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
7250         while (submitted < nr) {
7251                 const struct io_uring_sqe *sqe;
7252                 struct io_kiocb *req;
7253
7254                 req = io_alloc_req(ctx);
7255                 if (unlikely(!req)) {
7256                         if (!submitted)
7257                                 submitted = -EAGAIN;
7258                         break;
7259                 }
7260                 sqe = io_get_sqe(ctx);
7261                 if (unlikely(!sqe)) {
7262                         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->submit_state.free_list);
7263                         break;
7264                 }
7265                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
7266                 submitted++;
7267                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
7268                         break;
7269         }
7270
7271         if (unlikely(submitted != nr)) {
7272                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
7273                 int unused = nr - ref_used;
7274
7275                 current->io_uring->cached_refs += unused;
7276                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
7277         }
7278
7279         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
7280          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
7281         io_commit_sqring(ctx);
7282
7283         return submitted;
7284 }
7285
7286 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
7287 {
7288         return READ_ONCE(sqd->state);
7289 }
7290
7291 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7292 {
7293         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
7294         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7295         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7296                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7297         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7298 }
7299
7300 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7301 {
7302         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7303         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7304                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7305         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7306 }
7307
7308 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7309 {
7310         unsigned int to_submit;
7311         int ret = 0;
7312
7313         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7314         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7315         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
7316                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
7317
7318         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7319                 unsigned nr_events = 0;
7320                 const struct cred *creds = NULL;
7321
7322                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
7323                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
7324
7325                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7326                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
7327                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
7328
7329                 /*
7330                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
7331                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
7332                  */
7333                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
7334                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
7335                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7336                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7337
7338                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7339                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7340                 if (creds)
7341                         revert_creds(creds);
7342         }
7343
7344         return ret;
7345 }
7346
7347 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7348 {
7349         struct io_ring_ctx *ctx;
7350         unsigned sq_thread_idle = 0;
7351
7352         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7353                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
7354         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7355 }
7356
7357 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
7358 {
7359         bool did_sig = false;
7360         struct ksignal ksig;
7361
7362         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
7363             signal_pending(current)) {
7364                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7365                 if (signal_pending(current))
7366                         did_sig = get_signal(&ksig);
7367                 cond_resched();
7368                 mutex_lock(&sqd->lock);
7369         }
7370         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7371 }
7372
7373 static int io_sq_thread(void *data)
7374 {
7375         struct io_sq_data *sqd = data;
7376         struct io_ring_ctx *ctx;
7377         unsigned long timeout = 0;
7378         char buf[TASK_COMM_LEN];
7379         DEFINE_WAIT(wait);
7380
7381         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
7382         set_task_comm(current, buf);
7383
7384         if (sqd->sq_cpu != -1)
7385                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
7386         else
7387                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
7388         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
7389
7390         mutex_lock(&sqd->lock);
7391         while (1) {
7392                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
7393
7394                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
7395                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
7396                                 break;
7397                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7398                 }
7399
7400                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7401                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7402                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7403
7404                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7405                                 sqt_spin = true;
7406                 }
7407                 if (io_run_task_work())
7408                         sqt_spin = true;
7409
7410                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7411                         cond_resched();
7412                         if (sqt_spin)
7413                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7414                         continue;
7415                 }
7416
7417                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7418                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
7419                         bool needs_sched = true;
7420
7421                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7422                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7423
7424                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7425                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7426                                         needs_sched = false;
7427                                         break;
7428                                 }
7429                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
7430                                         needs_sched = false;
7431                                         break;
7432                                 }
7433                         }
7434
7435                         if (needs_sched) {
7436                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7437                                 schedule();
7438                                 mutex_lock(&sqd->lock);
7439                         }
7440                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7441                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7442                 }
7443
7444                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7445                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7446         }
7447
7448         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
7449         sqd->thread = NULL;
7450         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7451                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7452         io_run_task_work();
7453         mutex_unlock(&sqd->lock);
7454
7455         complete(&sqd->exited);
7456         do_exit(0);
7457 }
7458
7459 struct io_wait_queue {
7460         struct wait_queue_entry wq;
7461         struct io_ring_ctx *ctx;
7462         unsigned cq_tail;
7463         unsigned nr_timeouts;
7464 };
7465
7466 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7467 {
7468         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7469         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
7470
7471         /*
7472          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7473          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7474          * regardless of event count.
7475          */
7476         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7477 }
7478
7479 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7480                             int wake_flags, void *key)
7481 {
7482         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7483                                                         wq);
7484
7485         /*
7486          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7487          * the task, and the next invocation will do it.
7488          */
7489         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7490                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7491         return -1;
7492 }
7493
7494 static int io_run_task_work_sig(void)
7495 {
7496         if (io_run_task_work())
7497                 return 1;
7498         if (!signal_pending(current))
7499                 return 0;
7500         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7501                 return -ERESTARTSYS;
7502         return -EINTR;
7503 }
7504
7505 /* when returns >0, the caller should retry */
7506 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7507                                           struct io_wait_queue *iowq,
7508                                           ktime_t timeout)
7509 {
7510         int ret;
7511
7512         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7513         ret = io_run_task_work_sig();
7514         if (ret || io_should_wake(iowq))
7515                 return ret;
7516         /* let the caller flush overflows, retry */
7517         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7518                 return 1;
7519
7520         if (!schedule_hrtimeout(&timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
7521                 return -ETIME;
7522         return 1;
7523 }
7524
7525 /*
7526  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7527  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7528  */
7529 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7530                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7531                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7532 {
7533         struct io_wait_queue iowq;
7534         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7535         ktime_t timeout = KTIME_MAX;
7536         int ret;
7537
7538         do {
7539                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
7540                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7541                         return 0;
7542                 if (!io_run_task_work())
7543                         break;
7544         } while (1);
7545
7546         if (uts) {
7547                 struct timespec64 ts;
7548
7549                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7550                         return -EFAULT;
7551                 timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
7552         }
7553
7554         if (sig) {
7555 #ifdef CONFIG_COMPAT
7556                 if (in_compat_syscall())
7557                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7558                                                       sigsz);
7559                 else
7560 #endif
7561                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7562
7563                 if (ret)
7564                         return ret;
7565         }
7566
7567         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
7568         iowq.wq.private = current;
7569         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
7570         iowq.ctx = ctx;
7571         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7572         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
7573
7574         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7575         do {
7576                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7577                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
7578                         ret = -EBUSY;
7579                         break;
7580                 }
7581                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7582                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7583                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, timeout);
7584                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7585                 cond_resched();
7586         } while (ret > 0);
7587
7588         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7589
7590         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7591 }
7592
7593 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7594 {
7595         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7596
7597         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7598                 kfree(table[i]);
7599         kfree(table);
7600 }
7601
7602 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7603 {
7604         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7605         size_t init_size = size;
7606         void **table;
7607
7608         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7609         if (!table)
7610                 return NULL;
7611
7612         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7613                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7614
7615                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7616                 if (!table[i]) {
7617                         io_free_page_table(table, init_size);
7618                         return NULL;
7619                 }
7620                 size -= this_size;
7621         }
7622         return table;
7623 }
7624
7625 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7626 {
7627         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7628         kfree(ref_node);
7629 }
7630
7631 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7632 {
7633         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7634         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7635         unsigned long flags;
7636         bool first_add = false;
7637         unsigned long delay = HZ;
7638
7639         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7640         node->done = true;
7641
7642         /* if we are mid-quiesce then do not delay */
7643         if (node->rsrc_data->quiesce)
7644                 delay = 0;
7645
7646         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7647                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7648                                             struct io_rsrc_node, node);
7649                 /* recycle ref nodes in order */
7650                 if (!node->done)
7651                         break;
7652                 list_del(&node->node);
7653                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7654         }
7655         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7656
7657         if (first_add)
7658                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7659 }
7660
7661 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7662 {
7663         struct io_rsrc_node *ref_node;
7664
7665         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7666         if (!ref_node)
7667                 return NULL;
7668
7669         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7670                             0, GFP_KERNEL)) {
7671                 kfree(ref_node);
7672                 return NULL;
7673         }
7674         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7675         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7676         ref_node->done = false;
7677         return ref_node;
7678 }
7679
7680 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7681                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7682 {
7683         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7684         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7685
7686         if (data_to_kill) {
7687                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7688
7689                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7690                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7691                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7692                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7693
7694                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7695                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7696                 ctx->rsrc_node = NULL;
7697         }
7698
7699         if (!ctx->rsrc_node) {
7700                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7701                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7702         }
7703 }
7704
7705 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7706 {
7707         if (ctx->rsrc_backup_node)
7708                 return 0;
7709         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7710         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7711 }
7712
7713 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7714 {
7715         int ret;
7716
7717         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7718         if (data->quiesce)
7719                 return -ENXIO;
7720
7721         data->quiesce = true;
7722         do {
7723                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7724                 if (ret)
7725                         break;
7726                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7727
7728                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7729                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7730                         break;
7731                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7732                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7733                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7734                 if (!ret) {
7735                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7736                         if (atomic_read(&data->refs) > 0) {
7737                                 /*
7738                                  * it has been revived by another thread while
7739                                  * we were unlocked
7740                                  */
7741                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7742                         } else {
7743                                 break;
7744                         }
7745                 }
7746
7747                 atomic_inc(&data->refs);
7748                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7749                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7750                 reinit_completion(&data->done);
7751
7752                 ret = io_run_task_work_sig();
7753                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7754         } while (ret >= 0);
7755         data->quiesce = false;
7756
7757         return ret;
7758 }
7759
7760 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7761 {
7762         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7763         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7764
7765         return &data->tags[table_idx][off];
7766 }
7767
7768 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7769 {
7770         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7771
7772         if (data->tags)
7773                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7774         kfree(data);
7775 }
7776
7777 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7778                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7779                               struct io_rsrc_data **pdata)
7780 {
7781         struct io_rsrc_data *data;
7782         int ret = -ENOMEM;
7783         unsigned i;
7784
7785         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7786         if (!data)
7787                 return -ENOMEM;
7788         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7789         if (!data->tags) {
7790                 kfree(data);
7791                 return -ENOMEM;
7792         }
7793
7794         data->nr = nr;
7795         data->ctx = ctx;
7796         data->do_put = do_put;
7797         if (utags) {
7798                 ret = -EFAULT;
7799                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7800                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7801
7802                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7803                                            sizeof(*tag_slot)))
7804                                 goto fail;
7805                 }
7806         }
7807
7808         atomic_set(&data->refs, 1);
7809         init_completion(&data->done);
7810         *pdata = data;
7811         return 0;
7812 fail:
7813         io_rsrc_data_free(data);
7814         return ret;
7815 }
7816
7817 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7818 {
7819         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]),
7820                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7821         return !!table->files;
7822 }
7823
7824 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
7825 {
7826         kvfree(table->files);
7827         table->files = NULL;
7828 }
7829
7830 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7831 {
7832 #if defined(CONFIG_UNIX)
7833         if (ctx->ring_sock) {
7834                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7835                 struct sk_buff *skb;
7836
7837                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7838                         kfree_skb(skb);
7839         }
7840 #else
7841         int i;
7842
7843         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7844                 struct file *file;
7845
7846                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7847                 if (file)
7848                         fput(file);
7849         }
7850 #endif
7851         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
7852         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7853         ctx->file_data = NULL;
7854         ctx->nr_user_files = 0;
7855 }
7856
7857 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7858 {
7859         unsigned nr = ctx->nr_user_files;
7860         int ret;
7861
7862         if (!ctx->file_data)
7863                 return -ENXIO;
7864
7865         /*
7866          * Quiesce may unlock ->uring_lock, and while it's not held
7867          * prevent new requests using the table.
7868          */
7869         ctx->nr_user_files = 0;
7870         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7871         ctx->nr_user_files = nr;
7872         if (!ret)
7873                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7874         return ret;
7875 }
7876
7877 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7878         __releases(&sqd->lock)
7879 {
7880         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7881
7882         /*
7883          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7884          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7885          */
7886         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7887         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7888                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7889         mutex_unlock(&sqd->lock);
7890 }
7891
7892 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7893         __acquires(&sqd->lock)
7894 {
7895         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7896
7897         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7898         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7899         mutex_lock(&sqd->lock);
7900         if (sqd->thread)
7901                 wake_up_process(sqd->thread);
7902 }
7903
7904 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7905 {
7906         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7907         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7908
7909         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7910         mutex_lock(&sqd->lock);
7911         if (sqd->thread)
7912                 wake_up_process(sqd->thread);
7913         mutex_unlock(&sqd->lock);
7914         wait_for_completion(&sqd->exited);
7915 }
7916
7917 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7918 {
7919         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7920                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7921
7922                 io_sq_thread_stop(sqd);
7923                 kfree(sqd);
7924         }
7925 }
7926
7927 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7928 {
7929         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7930
7931         if (sqd) {
7932                 io_sq_thread_park(sqd);
7933                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7934                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7935                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7936
7937                 io_put_sq_data(sqd);
7938                 ctx->sq_data = NULL;
7939         }
7940 }
7941
7942 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7943 {
7944         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7945         struct io_sq_data *sqd;
7946         struct fd f;
7947
7948         f = fdget(p->wq_fd);
7949         if (!f.file)
7950                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7951         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7952                 fdput(f);
7953                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7954         }
7955
7956         ctx_attach = f.file->private_data;
7957         sqd = ctx_attach->sq_data;
7958         if (!sqd) {
7959                 fdput(f);
7960                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7961         }
7962         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7963                 fdput(f);
7964                 return ERR_PTR(-EPERM);
7965         }
7966
7967         refcount_inc(&sqd->refs);
7968         fdput(f);
7969         return sqd;
7970 }
7971
7972 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7973                                          bool *attached)
7974 {
7975         struct io_sq_data *sqd;
7976
7977         *attached = false;
7978         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7979                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7980                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7981                         *attached = true;
7982                         return sqd;
7983                 }
7984                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7985                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7986                         return sqd;
7987         }
7988
7989         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7990         if (!sqd)
7991                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7992
7993         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7994         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7995         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7996         mutex_init(&sqd->lock);
7997         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7998         init_completion(&sqd->exited);
7999         return sqd;
8000 }
8001
8002 #if defined(CONFIG_UNIX)
8003 /*
8004  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
8005  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
8006  * loops in the file referencing.
8007  */
8008 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
8009 {
8010         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
8011         struct scm_fp_list *fpl;
8012         struct sk_buff *skb;
8013         int i, nr_files;
8014
8015         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
8016         if (!fpl)
8017                 return -ENOMEM;
8018
8019         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
8020         if (!skb) {
8021                 kfree(fpl);
8022                 return -ENOMEM;
8023         }
8024
8025         skb->sk = sk;
8026
8027         nr_files = 0;
8028         fpl->user = get_uid(current_user());
8029         for (i = 0; i < nr; i++) {
8030                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
8031
8032                 if (!file)
8033                         continue;
8034                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
8035                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
8036                 nr_files++;
8037         }
8038
8039         if (nr_files) {
8040                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
8041                 fpl->count = nr_files;
8042                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
8043                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
8044                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
8045                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
8046
8047                 for (i = 0; i < nr; i++) {
8048                         struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
8049
8050                         if (file)
8051                                 fput(file);
8052                 }
8053         } else {
8054                 kfree_skb(skb);
8055                 free_uid(fpl->user);
8056                 kfree(fpl);
8057         }
8058
8059         return 0;
8060 }
8061
8062 /*
8063  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
8064  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
8065  * garbage collection to take care of this problem for us.
8066  */
8067 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8068 {
8069         unsigned left, total;
8070         int ret = 0;
8071
8072         total = 0;
8073         left = ctx->nr_user_files;
8074         while (left) {
8075                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
8076
8077                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
8078                 if (ret)
8079                         break;
8080                 left -= this_files;
8081                 total += this_files;
8082         }
8083
8084         if (!ret)
8085                 return 0;
8086
8087         while (total < ctx->nr_user_files) {
8088                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
8089
8090                 if (file)
8091                         fput(file);
8092                 total++;
8093         }
8094
8095         return ret;
8096 }
8097 #else
8098 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8099 {
8100         return 0;
8101 }
8102 #endif
8103
8104 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8105 {
8106         struct file *file = prsrc->file;
8107 #if defined(CONFIG_UNIX)
8108         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8109         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
8110         struct sk_buff *skb;
8111         int i;
8112
8113         __skb_queue_head_init(&list);
8114
8115         /*
8116          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
8117          * remove this entry and rearrange the file array.
8118          */
8119         skb = skb_dequeue(head);
8120         while (skb) {
8121                 struct scm_fp_list *fp;
8122
8123                 fp = UNIXCB(skb).fp;
8124                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
8125                         int left;
8126
8127                         if (fp->fp[i] != file)
8128                                 continue;
8129
8130                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
8131                         left = fp->count - 1 - i;
8132                         if (left) {
8133                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
8134                                                 left * sizeof(struct file *));
8135                         }
8136                         fp->count--;
8137                         if (!fp->count) {
8138                                 kfree_skb(skb);
8139                                 skb = NULL;
8140                         } else {
8141                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8142                         }
8143                         fput(file);
8144                         file = NULL;
8145                         break;
8146                 }
8147
8148                 if (!file)
8149                         break;
8150
8151                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8152
8153                 skb = skb_dequeue(head);
8154         }
8155
8156         if (skb_peek(&list)) {
8157                 spin_lock_irq(&head->lock);
8158                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
8159                         __skb_queue_tail(head, skb);
8160                 spin_unlock_irq(&head->lock);
8161         }
8162 #else
8163         fput(file);
8164 #endif
8165 }
8166
8167 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
8168 {
8169         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
8170         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
8171         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
8172
8173         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
8174                 list_del(&prsrc->list);
8175
8176                 if (prsrc->tag) {
8177                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
8178
8179                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
8180                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8181                         io_fill_cqe_aux(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
8182                         io_commit_cqring(ctx);
8183                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8184                         io_cqring_ev_posted(ctx);
8185                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
8186                 }
8187
8188                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
8189                 kfree(prsrc);
8190         }
8191
8192         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
8193         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
8194                 complete(&rsrc_data->done);
8195 }
8196
8197 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
8198 {
8199         struct io_ring_ctx *ctx;
8200         struct llist_node *node;
8201
8202         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
8203         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
8204
8205         while (node) {
8206                 struct io_rsrc_node *ref_node;
8207                 struct llist_node *next = node->next;
8208
8209                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
8210                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
8211                 node = next;
8212         }
8213 }
8214
8215 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8216                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
8217 {
8218         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
8219         struct file *file;
8220         int fd, ret;
8221         unsigned i;
8222
8223         if (ctx->file_data)
8224                 return -EBUSY;
8225         if (!nr_args)
8226                 return -EINVAL;
8227         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
8228                 return -EMFILE;
8229         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
8230                 return -EMFILE;
8231         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8232         if (ret)
8233                 return ret;
8234         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
8235                                  &ctx->file_data);
8236         if (ret)
8237                 return ret;
8238
8239         ret = -ENOMEM;
8240         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
8241                 goto out_free;
8242
8243         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
8244                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
8245                         ret = -EFAULT;
8246                         goto out_fput;
8247                 }
8248                 /* allow sparse sets */
8249                 if (fd == -1) {
8250                         ret = -EINVAL;
8251                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
8252                                 goto out_fput;
8253                         continue;
8254                 }
8255
8256                 file = fget(fd);
8257                 ret = -EBADF;
8258                 if (unlikely(!file))
8259                         goto out_fput;
8260
8261                 /*
8262                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
8263                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
8264                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
8265                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
8266                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
8267                  */
8268                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8269                         fput(file);
8270                         goto out_fput;
8271                 }
8272                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
8273         }
8274
8275         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
8276         if (ret) {
8277                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8278                 return ret;
8279         }
8280
8281         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8282         return ret;
8283 out_fput:
8284         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8285                 file = io_file_from_index(ctx, i);
8286                 if (file)
8287                         fput(file);
8288         }
8289         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
8290         ctx->nr_user_files = 0;
8291 out_free:
8292         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
8293         ctx->file_data = NULL;
8294         return ret;
8295 }
8296
8297 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
8298                                 int index)
8299 {
8300 #if defined(CONFIG_UNIX)
8301         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8302         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
8303         struct sk_buff *skb;
8304
8305         /*
8306          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
8307          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
8308          * and filling it in.
8309          */
8310         spin_lock_irq(&head->lock);
8311         skb = skb_peek(head);
8312         if (skb) {
8313                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
8314
8315                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
8316                         __skb_unlink(skb, head);
8317                         spin_unlock_irq(&head->lock);
8318                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
8319                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
8320                         fpl->count++;
8321                         spin_lock_irq(&head->lock);
8322                         __skb_queue_head(head, skb);
8323                 } else {
8324                         skb = NULL;
8325                 }
8326         }
8327         spin_unlock_irq(&head->lock);
8328
8329         if (skb) {
8330                 fput(file);
8331                 return 0;
8332         }
8333
8334         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
8335 #else
8336         return 0;
8337 #endif
8338 }
8339
8340 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
8341                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
8342 {
8343         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, idx);
8344         struct io_rsrc_put *prsrc;
8345
8346         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
8347         if (!prsrc)
8348                 return -ENOMEM;
8349
8350         prsrc->tag = *tag_slot;
8351         *tag_slot = 0;
8352         prsrc->rsrc = rsrc;
8353         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
8354         return 0;
8355 }
8356
8357 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
8358                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
8359 {
8360         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8361         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
8362         bool needs_switch = false;
8363         struct io_fixed_file *file_slot;
8364         int ret = -EBADF;
8365
8366         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
8367         if (file->f_op == &io_uring_fops)
8368                 goto err;
8369         ret = -ENXIO;
8370         if (!ctx->file_data)
8371                 goto err;
8372         ret = -EINVAL;
8373         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
8374                 goto err;
8375
8376         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
8377         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
8378
8379         if (file_slot->file_ptr) {
8380                 struct file *old_file;
8381
8382                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8383                 if (ret)
8384                         goto err;
8385
8386                 old_file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8387                 ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, slot_index,
8388                                             ctx->rsrc_node, old_file);
8389                 if (ret)
8390                         goto err;
8391                 file_slot->file_ptr = 0;
8392                 needs_switch = true;
8393         }
8394
8395         *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
8396         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8397         ret = io_sqe_file_register(ctx, file, slot_index);
8398         if (ret) {
8399                 file_slot->file_ptr = 0;
8400                 goto err;
8401         }
8402
8403         ret = 0;
8404 err:
8405         if (needs_switch)
8406                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8407         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
8408         if (ret)
8409                 fput(file);
8410         return ret;
8411 }
8412
8413 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
8414 {
8415         unsigned int offset = req->close.file_slot - 1;
8416         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8417         struct io_fixed_file *file_slot;
8418         struct file *file;
8419         int ret;
8420
8421         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
8422         ret = -ENXIO;
8423         if (unlikely(!ctx->file_data))
8424                 goto out;
8425         ret = -EINVAL;
8426         if (offset >= ctx->nr_user_files)
8427                 goto out;
8428         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8429         if (ret)
8430                 goto out;
8431
8432         offset = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_files);
8433         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, offset);
8434         ret = -EBADF;
8435         if (!file_slot->file_ptr)
8436                 goto out;
8437
8438         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8439         ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, offset, ctx->rsrc_node, file);
8440         if (ret)
8441                 goto out;
8442
8443         file_slot->file_ptr = 0;
8444         io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8445         ret = 0;
8446 out:
8447         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
8448         return ret;
8449 }
8450
8451 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8452                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8453                                  unsigned nr_args)
8454 {
8455         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8456         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
8457         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
8458         struct io_fixed_file *file_slot;
8459         struct file *file;
8460         int fd, i, err = 0;
8461         unsigned int done;
8462         bool needs_switch = false;
8463
8464         if (!ctx->file_data)
8465                 return -ENXIO;
8466         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
8467                 return -EINVAL;
8468
8469         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8470                 u64 tag = 0;
8471
8472                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
8473                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
8474                         err = -EFAULT;
8475                         break;
8476                 }
8477                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
8478                         err = -EINVAL;
8479                         break;
8480                 }
8481                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
8482                         continue;
8483
8484                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
8485                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8486
8487                 if (file_slot->file_ptr) {
8488                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8489                         err = io_queue_rsrc_removal(data, i, ctx->rsrc_node, file);
8490                         if (err)
8491                                 break;
8492                         file_slot->file_ptr = 0;
8493                         needs_switch = true;
8494                 }
8495                 if (fd != -1) {
8496                         file = fget(fd);
8497                         if (!file) {
8498                                 err = -EBADF;
8499                                 break;
8500                         }
8501                         /*
8502                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8503                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8504                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8505                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8506                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8507                          * support regular read/write anyway.
8508                          */
8509                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8510                                 fput(file);
8511                                 err = -EBADF;
8512                                 break;
8513                         }
8514                         *io_get_tag_slot(data, i) = tag;
8515                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8516                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8517                         if (err) {
8518                                 file_slot->file_ptr = 0;
8519                                 fput(file);
8520                                 break;
8521                         }
8522                 }
8523         }
8524
8525         if (needs_switch)
8526                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
8527         return done ? done : err;
8528 }
8529
8530 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8531                                         struct task_struct *task)
8532 {
8533         struct io_wq_hash *hash;
8534         struct io_wq_data data;
8535         unsigned int concurrency;
8536
8537         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8538         hash = ctx->hash_map;
8539         if (!hash) {
8540                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
8541                 if (!hash) {
8542                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8543                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8544                 }
8545                 refcount_set(&hash->refs, 1);
8546                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
8547                 ctx->hash_map = hash;
8548         }
8549         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8550
8551         data.hash = hash;
8552         data.task = task;
8553         data.free_work = io_wq_free_work;
8554         data.do_work = io_wq_submit_work;
8555
8556         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8557         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8558
8559         return io_wq_create(concurrency, &data);
8560 }
8561
8562 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
8563                                        struct io_ring_ctx *ctx)
8564 {
8565         struct io_uring_task *tctx;
8566         int ret;
8567
8568         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8569         if (unlikely(!tctx))
8570                 return -ENOMEM;
8571
8572         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8573         if (unlikely(ret)) {
8574                 kfree(tctx);
8575                 return ret;
8576         }
8577
8578         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
8579         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
8580                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
8581                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8582                 kfree(tctx);
8583                 return ret;
8584         }
8585
8586         xa_init(&tctx->xa);
8587         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8588         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8589         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
8590         task->io_uring = tctx;
8591         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8592         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8593         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8594         return 0;
8595 }
8596
8597 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8598 {
8599         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8600
8601         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8602         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8603         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8604
8605         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8606         kfree(tctx);
8607         tsk->io_uring = NULL;
8608 }
8609
8610 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8611                                 struct io_uring_params *p)
8612 {
8613         int ret;
8614
8615         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8616         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8617                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8618                 struct fd f;
8619
8620                 f = fdget(p->wq_fd);
8621                 if (!f.file)
8622                         return -ENXIO;
8623                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8624                         fdput(f);
8625                         return -EINVAL;
8626                 }
8627                 fdput(f);
8628         }
8629         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8630                 struct task_struct *tsk;
8631                 struct io_sq_data *sqd;
8632                 bool attached;
8633
8634                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8635                 if (IS_ERR(sqd)) {
8636                         ret = PTR_ERR(sqd);
8637                         goto err;
8638                 }
8639
8640                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8641                 ctx->sq_data = sqd;
8642                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8643                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8644                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8645
8646                 io_sq_thread_park(sqd);
8647                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8648                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8649                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8650                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8651                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8652
8653                 if (ret < 0)
8654                         goto err;
8655                 if (attached)
8656                         return 0;
8657
8658                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8659                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8660
8661                         ret = -EINVAL;
8662                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8663                                 goto err_sqpoll;
8664                         sqd->sq_cpu = cpu;
8665                 } else {
8666                         sqd->sq_cpu = -1;
8667                 }
8668
8669                 sqd->task_pid = current->pid;
8670                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8671                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8672                 if (IS_ERR(tsk)) {
8673                         ret = PTR_ERR(tsk);
8674                         goto err_sqpoll;
8675                 }
8676
8677                 sqd->thread = tsk;
8678                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8679                 wake_up_new_task(tsk);
8680                 if (ret)
8681                         goto err;
8682         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8683                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8684                 ret = -EINVAL;
8685                 goto err;
8686         }
8687
8688         return 0;
8689 err_sqpoll:
8690         complete(&ctx->sq_data->exited);
8691 err:
8692         io_sq_thread_finish(ctx);
8693         return ret;
8694 }
8695
8696 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8697                                       unsigned long nr_pages)
8698 {
8699         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8700 }
8701
8702 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8703                                    unsigned long nr_pages)
8704 {
8705         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8706
8707         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8708         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8709
8710         do {
8711                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8712                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8713                 if (new_pages > page_limit)
8714                         return -ENOMEM;
8715         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8716                                         new_pages) != cur_pages);
8717
8718         return 0;
8719 }
8720
8721 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8722 {
8723         if (ctx->user)
8724                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8725
8726         if (ctx->mm_account)
8727                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8728 }
8729
8730 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8731 {
8732         int ret;
8733
8734         if (ctx->user) {
8735                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8736                 if (ret)
8737                         return ret;
8738         }
8739
8740         if (ctx->mm_account)
8741                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8742
8743         return 0;
8744 }
8745
8746 static void io_mem_free(void *ptr)
8747 {
8748         struct page *page;
8749
8750         if (!ptr)
8751                 return;
8752
8753         page = virt_to_head_page(ptr);
8754         if (put_page_testzero(page))
8755                 free_compound_page(page);
8756 }
8757
8758 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8759 {
8760         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
8761
8762         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
8763 }
8764
8765 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8766                                 size_t *sq_offset)
8767 {
8768         struct io_rings *rings;
8769         size_t off, sq_array_size;
8770
8771         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8772         if (off == SIZE_MAX)
8773                 return SIZE_MAX;
8774
8775 #ifdef CONFIG_SMP
8776         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8777         if (off == 0)
8778                 return SIZE_MAX;
8779 #endif
8780
8781         if (sq_offset)
8782                 *sq_offset = off;
8783
8784         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8785         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8786                 return SIZE_MAX;
8787
8788         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8789                 return SIZE_MAX;
8790
8791         return off;
8792 }
8793
8794 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8795 {
8796         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8797         unsigned int i;
8798
8799         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8800                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8801                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8802                 if (imu->acct_pages)
8803                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8804                 kvfree(imu);
8805         }
8806         *slot = NULL;
8807 }
8808
8809 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8810 {
8811         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8812         prsrc->buf = NULL;
8813 }
8814
8815 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8816 {
8817         unsigned int i;
8818
8819         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8820                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8821         kfree(ctx->user_bufs);
8822         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8823         ctx->user_bufs = NULL;
8824         ctx->buf_data = NULL;
8825         ctx->nr_user_bufs = 0;
8826 }
8827
8828 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8829 {
8830         unsigned nr = ctx->nr_user_bufs;
8831         int ret;
8832
8833         if (!ctx->buf_data)
8834                 return -ENXIO;
8835
8836         /*
8837          * Quiesce may unlock ->uring_lock, and while it's not held
8838          * prevent new requests using the table.
8839          */
8840         ctx->nr_user_bufs = 0;
8841         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8842         ctx->nr_user_bufs = nr;
8843         if (!ret)
8844                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8845         return ret;
8846 }
8847
8848 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8849                        void __user *arg, unsigned index)
8850 {
8851         struct iovec __user *src;
8852
8853 #ifdef CONFIG_COMPAT
8854         if (ctx->compat) {
8855                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8856                 struct compat_iovec ciov;
8857
8858                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8859                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8860                         return -EFAULT;
8861
8862                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8863                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8864                 return 0;
8865         }
8866 #endif
8867         src = (struct iovec __user *) arg;
8868         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8869                 return -EFAULT;
8870         return 0;
8871 }
8872
8873 /*
8874  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8875  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8876  * match that one.
8877  *
8878  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8879  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8880  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8881  */
8882 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8883                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8884 {
8885         int i, j;
8886
8887         /* check current page array */
8888         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8889                 if (!PageCompound(pages[i]))
8890                         continue;
8891                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8892                         return true;
8893         }
8894
8895         /* check previously registered pages */
8896         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8897                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8898
8899                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8900                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8901                                 continue;
8902                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8903                                 return true;
8904                 }
8905         }
8906
8907         return false;
8908 }
8909
8910 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8911                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8912                                  struct page **last_hpage)
8913 {
8914         int i, ret;
8915
8916         imu->acct_pages = 0;
8917         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8918                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8919                         imu->acct_pages++;
8920                 } else {
8921                         struct page *hpage;
8922
8923                         hpage = compound_head(pages[i]);
8924                         if (hpage == *last_hpage)
8925                                 continue;
8926                         *last_hpage = hpage;
8927                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8928                                 continue;
8929                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8930                 }
8931         }
8932
8933         if (!imu->acct_pages)
8934                 return 0;
8935
8936         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8937         if (ret)
8938                 imu->acct_pages = 0;
8939         return ret;
8940 }
8941
8942 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8943                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8944                                   struct page **last_hpage)
8945 {
8946         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8947         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8948         struct page **pages = NULL;
8949         unsigned long off, start, end, ubuf;
8950         size_t size;
8951         int ret, pret, nr_pages, i;
8952
8953         if (!iov->iov_base) {
8954                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8955                 return 0;
8956         }
8957
8958         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8959         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8960         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8961         nr_pages = end - start;
8962
8963         *pimu = NULL;
8964         ret = -ENOMEM;
8965
8966         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8967         if (!pages)
8968                 goto done;
8969
8970         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8971                               GFP_KERNEL);
8972         if (!vmas)
8973                 goto done;
8974
8975         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8976         if (!imu)
8977                 goto done;
8978
8979         ret = 0;
8980         mmap_read_lock(current->mm);
8981         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8982                               pages, vmas);
8983         if (pret == nr_pages) {
8984                 /* don't support file backed memory */
8985                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8986                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8987
8988                         if (vma_is_shmem(vma))
8989                                 continue;
8990                         if (vma->vm_file &&
8991                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8992                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8993                                 break;
8994                         }
8995                 }
8996         } else {
8997                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8998         }
8999         mmap_read_unlock(current->mm);
9000         if (ret) {
9001                 /*
9002                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
9003                  * release any pages we did get
9004                  */
9005                 if (pret > 0)
9006                         unpin_user_pages(pages, pret);
9007                 goto done;
9008         }
9009
9010         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
9011         if (ret) {
9012                 unpin_user_pages(pages, pret);
9013                 goto done;
9014         }
9015
9016         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
9017         size = iov->iov_len;
9018         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9019                 size_t vec_len;
9020
9021                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
9022                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
9023                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
9024                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
9025                 off = 0;
9026                 size -= vec_len;
9027         }
9028         /* store original address for later verification */
9029         imu->ubuf = ubuf;
9030         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
9031         imu->nr_bvecs = nr_pages;
9032         *pimu = imu;
9033         ret = 0;
9034 done:
9035         if (ret)
9036                 kvfree(imu);
9037         kvfree(pages);
9038         kvfree(vmas);
9039         return ret;
9040 }
9041
9042 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
9043 {
9044         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
9045         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
9046 }
9047
9048 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
9049 {
9050         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
9051
9052         /*
9053          * Don't impose further limits on the size and buffer
9054          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
9055          * submitted if they are wrong.
9056          */
9057         if (!iov->iov_base)
9058                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
9059         if (!iov->iov_len)
9060                 return -EFAULT;
9061
9062         /* arbitrary limit, but we need something */
9063         if (iov->iov_len > SZ_1G)
9064                 return -EFAULT;
9065
9066         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
9067                 return -EOVERFLOW;
9068
9069         return 0;
9070 }
9071
9072 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9073                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
9074 {
9075         struct page *last_hpage = NULL;
9076         struct io_rsrc_data *data;
9077         int i, ret;
9078         struct iovec iov;
9079
9080         if (ctx->user_bufs)
9081                 return -EBUSY;
9082         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
9083                 return -EINVAL;
9084         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9085         if (ret)
9086                 return ret;
9087         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
9088         if (ret)
9089                 return ret;
9090         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
9091         if (ret) {
9092                 io_rsrc_data_free(data);
9093                 return ret;
9094         }
9095
9096         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
9097                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
9098                 if (ret)
9099                         break;
9100                 ret = io_buffer_validate(&iov);
9101                 if (ret)
9102                         break;
9103                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
9104                         ret = -EINVAL;
9105                         break;
9106                 }
9107
9108                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
9109                                              &last_hpage);
9110                 if (ret)
9111                         break;
9112         }
9113
9114         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
9115
9116         ctx->buf_data = data;
9117         if (ret)
9118                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9119         else
9120                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9121         return ret;
9122 }
9123
9124 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
9125                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9126                                    unsigned int nr_args)
9127 {
9128         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
9129         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
9130         struct page *last_hpage = NULL;
9131         bool needs_switch = false;
9132         __u32 done;
9133         int i, err;
9134
9135         if (!ctx->buf_data)
9136                 return -ENXIO;
9137         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
9138                 return -EINVAL;
9139
9140         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
9141                 struct io_mapped_ubuf *imu;
9142                 int offset = up->offset + done;
9143                 u64 tag = 0;
9144
9145                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
9146                 if (err)
9147                         break;
9148                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
9149                         err = -EFAULT;
9150                         break;
9151                 }
9152                 err = io_buffer_validate(&iov);
9153                 if (err)
9154                         break;
9155                 if (!iov.iov_base && tag) {
9156                         err = -EINVAL;
9157                         break;
9158                 }
9159                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
9160                 if (err)
9161                         break;
9162
9163                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
9164                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
9165                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, i,
9166                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
9167                         if (unlikely(err)) {
9168                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
9169                                 break;
9170                         }
9171                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
9172                         needs_switch = true;
9173                 }
9174
9175                 ctx->user_bufs[i] = imu;
9176                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
9177         }
9178
9179         if (needs_switch)
9180                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
9181         return done ? done : err;
9182 }
9183
9184 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
9185 {
9186         __s32 __user *fds = arg;
9187         int fd;
9188
9189         if (ctx->cq_ev_fd)
9190                 return -EBUSY;
9191
9192         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
9193                 return -EFAULT;
9194
9195         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
9196         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
9197                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
9198
9199                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9200                 return ret;
9201         }
9202
9203         return 0;
9204 }
9205
9206 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9207 {
9208         if (ctx->cq_ev_fd) {
9209                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
9210                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9211                 return 0;
9212         }
9213
9214         return -ENXIO;
9215 }
9216
9217 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
9218 {
9219         struct io_buffer *buf;
9220         unsigned long index;
9221
9222         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
9223                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
9224 }
9225
9226 static void io_req_cache_free(struct list_head *list)
9227 {
9228         struct io_kiocb *req, *nxt;
9229
9230         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, inflight_entry) {
9231                 list_del(&req->inflight_entry);
9232                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
9233         }
9234 }
9235
9236 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9237 {
9238         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
9239
9240         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9241
9242         if (state->free_reqs) {
9243                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
9244                 state->free_reqs = 0;
9245         }
9246
9247         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
9248         io_req_cache_free(&state->free_list);
9249         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9250 }
9251
9252 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
9253 {
9254         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
9255                 wait_for_completion(&data->done);
9256 }
9257
9258 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9259 {
9260         io_sq_thread_finish(ctx);
9261
9262         if (ctx->mm_account) {
9263                 mmdrop(ctx->mm_account);
9264                 ctx->mm_account = NULL;
9265         }
9266
9267         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
9268         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
9269         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
9270
9271         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9272         if (ctx->buf_data)
9273                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9274         if (ctx->file_data)
9275                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
9276         if (ctx->rings)
9277                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9278         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9279         io_eventfd_unregister(ctx);
9280         io_destroy_buffers(ctx);
9281         if (ctx->sq_creds)
9282                 put_cred(ctx->sq_creds);
9283
9284         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
9285         if (ctx->rsrc_node)
9286                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
9287         if (ctx->rsrc_backup_node)
9288                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
9289         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9290
9291         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
9292         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
9293
9294 #if defined(CONFIG_UNIX)
9295         if (ctx->ring_sock) {
9296                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
9297                 sock_release(ctx->ring_sock);
9298         }
9299 #endif
9300         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
9301
9302         io_mem_free(ctx->rings);
9303         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
9304
9305         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
9306         free_uid(ctx->user);
9307         io_req_caches_free(ctx);
9308         if (ctx->hash_map)
9309                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
9310         kfree(ctx->cancel_hash);
9311         kfree(ctx->dummy_ubuf);
9312         kfree(ctx);
9313 }
9314
9315 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
9316 {
9317         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9318         __poll_t mask = 0;
9319
9320         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
9321         /*
9322          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
9323          * io_commit_cqring
9324          */
9325         smp_rmb();
9326         if (!io_sqring_full(ctx))
9327                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
9328
9329         /*
9330          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
9331          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
9332          *      CPU0                    CPU1
9333          *      ----                    ----
9334          * lock(&ctx->uring_lock);
9335          *                              lock(&ep->mtx);
9336          *                              lock(&ctx->uring_lock);
9337          * lock(&ep->mtx);
9338          *
9339          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
9340          * pushs them to do the flush.
9341          */
9342         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
9343                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
9344
9345         return mask;
9346 }
9347
9348 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9349 {
9350         const struct cred *creds;
9351
9352         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
9353         if (creds) {
9354                 put_cred(creds);
9355                 return 0;
9356         }
9357
9358         return -EINVAL;
9359 }
9360
9361 struct io_tctx_exit {
9362         struct callback_head            task_work;
9363         struct completion               completion;
9364         struct io_ring_ctx              *ctx;
9365 };
9366
9367 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
9368 {
9369         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9370         struct io_tctx_exit *work;
9371
9372         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
9373         /*
9374          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
9375          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
9376          */
9377         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
9378                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
9379         complete(&work->completion);
9380 }
9381
9382 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9383 {
9384         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9385
9386         return req->ctx == data;
9387 }
9388
9389 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
9390 {
9391         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
9392         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
9393         unsigned long interval = HZ / 20;
9394         struct io_tctx_exit exit;
9395         struct io_tctx_node *node;
9396         int ret;
9397
9398         /*
9399          * If we're doing polled IO and end up having requests being
9400          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
9401          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
9402          * as nobody else will be looking for them.
9403          */
9404         do {
9405                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
9406                 if (ctx->sq_data) {
9407                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9408                         struct task_struct *tsk;
9409
9410                         io_sq_thread_park(sqd);
9411                         tsk = sqd->thread;
9412                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
9413                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
9414                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9415                         io_sq_thread_unpark(sqd);
9416                 }
9417
9418                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
9419                         /* there is little hope left, don't run it too often */
9420                         interval = HZ * 60;
9421                 }
9422         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
9423
9424         init_completion(&exit.completion);
9425         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
9426         exit.ctx = ctx;
9427         /*
9428          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
9429          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
9430          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
9431          * this lock/unlock section also waits them to finish.
9432          */
9433         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9434         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
9435                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
9436
9437                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
9438                                         ctx_node);
9439                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
9440                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
9441                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
9442                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
9443                         continue;
9444                 wake_up_process(node->task);
9445
9446                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9447                 wait_for_completion(&exit.completion);
9448                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9449         }
9450         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9451         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9452         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9453
9454         io_ring_ctx_free(ctx);
9455 }
9456
9457 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
9458 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
9459                              bool cancel_all)
9460 {
9461         struct io_kiocb *req, *tmp;
9462         int canceled = 0;
9463
9464         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9465         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
9466         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
9467                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
9468                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
9469                         canceled++;
9470                 }
9471         }
9472         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
9473         if (canceled != 0)
9474                 io_commit_cqring(ctx);
9475         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9476         if (canceled != 0)
9477                 io_cqring_ev_posted(ctx);
9478         return canceled != 0;
9479 }
9480
9481 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
9482 {
9483         unsigned long index;
9484         struct creds *creds;
9485
9486         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9487         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9488         if (ctx->rings)
9489                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9490         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
9491                 io_unregister_personality(ctx, index);
9492         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9493
9494         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
9495         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
9496
9497         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
9498         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9499
9500         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
9501         /*
9502          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
9503          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
9504          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
9505          * over using system_wq.
9506          */
9507         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
9508 }
9509
9510 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
9511 {
9512         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9513
9514         file->private_data = NULL;
9515         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9516         return 0;
9517 }
9518
9519 struct io_task_cancel {
9520         struct task_struct *task;
9521         bool all;
9522 };
9523
9524 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9525 {
9526         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9527         struct io_task_cancel *cancel = data;
9528
9529         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
9530 }
9531
9532 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
9533                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
9534 {
9535         struct io_defer_entry *de;
9536         LIST_HEAD(list);
9537
9538         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9539         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
9540                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
9541                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
9542                         break;
9543                 }
9544         }
9545         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9546         if (list_empty(&list))
9547                 return false;
9548
9549         while (!list_empty(&list)) {
9550                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
9551                 list_del_init(&de->list);
9552                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
9553                 kfree(de);
9554         }
9555         return true;
9556 }
9557
9558 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
9559 {
9560         struct io_tctx_node *node;
9561         enum io_wq_cancel cret;
9562         bool ret = false;
9563
9564         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9565         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
9566                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
9567
9568                 /*
9569                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
9570                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
9571                  */
9572                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
9573                         continue;
9574                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9575                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9576         }
9577         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9578
9579         return ret;
9580 }
9581
9582 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9583                                          struct task_struct *task,
9584                                          bool cancel_all)
9585 {
9586         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9587         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9588
9589         while (1) {
9590                 enum io_wq_cancel cret;
9591                 bool ret = false;
9592
9593                 if (!task) {
9594                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9595                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9596                         /*
9597                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9598                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9599                          */
9600                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9601                                                &cancel, true);
9602                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9603                 }
9604
9605                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9606                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9607                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9608                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9609                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9610                                 ret = true;
9611                         }
9612                 }
9613
9614                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9615                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9616                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9617                 if (task)
9618                         ret |= io_run_task_work();
9619                 if (!ret)
9620                         break;
9621                 cond_resched();
9622         }
9623 }
9624
9625 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9626 {
9627         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9628         struct io_tctx_node *node;
9629         int ret;
9630
9631         if (unlikely(!tctx)) {
9632                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9633                 if (unlikely(ret))
9634                         return ret;
9635
9636                 tctx = current->io_uring;
9637                 if (ctx->iowq_limits_set) {
9638                         unsigned int limits[2] = { ctx->iowq_limits[0],
9639                                                    ctx->iowq_limits[1], };
9640
9641                         ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, limits);
9642                         if (ret)
9643                                 return ret;
9644                 }
9645         }
9646         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9647                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9648                 if (!node)
9649                         return -ENOMEM;
9650                 node->ctx = ctx;
9651                 node->task = current;
9652
9653                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9654                                         node, GFP_KERNEL));
9655                 if (ret) {
9656                         kfree(node);
9657                         return ret;
9658                 }
9659
9660                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9661                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9662                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9663         }
9664         tctx->last = ctx;
9665         return 0;
9666 }
9667
9668 /*
9669  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9670  */
9671 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9672 {
9673         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9674
9675         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9676                 return 0;
9677         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9678 }
9679
9680 /*
9681  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9682  */
9683 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9684 {
9685         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9686         struct io_tctx_node *node;
9687
9688         if (!tctx)
9689                 return;
9690         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9691         if (!node)
9692                 return;
9693
9694         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9695         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9696
9697         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9698         list_del(&node->ctx_node);
9699         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9700
9701         if (tctx->last == node->ctx)
9702                 tctx->last = NULL;
9703         kfree(node);
9704 }
9705
9706 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9707 {
9708         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9709         struct io_tctx_node *node;
9710         unsigned long index;
9711
9712         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9713                 io_uring_del_tctx_node(index);
9714                 cond_resched();
9715         }
9716         if (wq) {
9717                 /*
9718                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9719                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9720                  */
9721                 io_wq_put_and_exit(wq);
9722                 tctx->io_wq = NULL;
9723         }
9724 }
9725
9726 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9727 {
9728         if (tracked)
9729                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9730         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9731 }
9732
9733 /*
9734  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9735  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
9736  */
9737 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9738 {
9739         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9740         struct io_ring_ctx *ctx;
9741         s64 inflight;
9742         DEFINE_WAIT(wait);
9743
9744         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9745
9746         if (!current->io_uring)
9747                 return;
9748         if (tctx->io_wq)
9749                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9750
9751         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9752         do {
9753                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9754                 /* read completions before cancelations */
9755                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9756                 if (!inflight)
9757                         break;
9758
9759                 if (!sqd) {
9760                         struct io_tctx_node *node;
9761                         unsigned long index;
9762
9763                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9764                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9765                                 if (node->ctx->sq_data)
9766                                         continue;
9767                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9768                                                              cancel_all);
9769                         }
9770                 } else {
9771                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9772                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9773                                                              cancel_all);
9774                 }
9775
9776                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9777                 io_run_task_work();
9778                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9779
9780                 /*
9781                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9782                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9783                  * prepare_to_wait().
9784                  */
9785                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9786                         schedule();
9787                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9788         } while (1);
9789
9790         io_uring_clean_tctx(tctx);
9791         if (cancel_all) {
9792                 /*
9793                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
9794                  * ->in_idle set for normal exit.
9795                  */
9796                 atomic_dec(&tctx->in_idle);
9797                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9798                 __io_uring_free(current);
9799         }
9800 }
9801
9802 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
9803 {
9804         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
9805 }
9806
9807 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9808                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9809 {
9810         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9811         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9812         struct page *page;
9813         void *ptr;
9814
9815         switch (offset) {
9816         case IORING_OFF_SQ_RING:
9817         case IORING_OFF_CQ_RING:
9818                 ptr = ctx->rings;
9819                 break;
9820         case IORING_OFF_SQES:
9821                 ptr = ctx->sq_sqes;
9822                 break;
9823         default:
9824                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9825         }
9826
9827         page = virt_to_head_page(ptr);
9828         if (sz > page_size(page))
9829                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9830
9831         return ptr;
9832 }
9833
9834 #ifdef CONFIG_MMU
9835
9836 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9837 {
9838         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9839         unsigned long pfn;
9840         void *ptr;
9841
9842         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9843         if (IS_ERR(ptr))
9844                 return PTR_ERR(ptr);
9845
9846         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9847         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9848 }
9849
9850 #else /* !CONFIG_MMU */
9851
9852 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9853 {
9854         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9855 }
9856
9857 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9858 {
9859         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9860 }
9861
9862 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9863         unsigned long addr, unsigned long len,
9864         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9865 {
9866         void *ptr;
9867
9868         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9869         if (IS_ERR(ptr))
9870                 return PTR_ERR(ptr);
9871
9872         return (unsigned long) ptr;
9873 }
9874
9875 #endif /* !CONFIG_MMU */
9876
9877 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9878 {
9879         DEFINE_WAIT(wait);
9880
9881         do {
9882                 if (!io_sqring_full(ctx))
9883                         break;
9884                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9885
9886                 if (!io_sqring_full(ctx))
9887                         break;
9888                 schedule();
9889         } while (!signal_pending(current));
9890
9891         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9892         return 0;
9893 }
9894
9895 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9896                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9897                           const sigset_t __user **sig)
9898 {
9899         struct io_uring_getevents_arg arg;
9900
9901         /*
9902          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9903          * is just a pointer to the sigset_t.
9904          */
9905         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9906                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9907                 *ts = NULL;
9908                 return 0;
9909         }
9910
9911         /*
9912          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9913          * timespec and sigset_t pointers if good.
9914          */
9915         if (*argsz != sizeof(arg))
9916                 return -EINVAL;
9917         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9918                 return -EFAULT;
9919         if (arg.pad)
9920                 return -EINVAL;
9921         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9922         *argsz = arg.sigmask_sz;
9923         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9924         return 0;
9925 }
9926
9927 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9928                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9929                 size_t, argsz)
9930 {
9931         struct io_ring_ctx *ctx;
9932         int submitted = 0;
9933         struct fd f;
9934         long ret;
9935
9936         io_run_task_work();
9937
9938         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9939                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9940                 return -EINVAL;
9941
9942         f = fdget(fd);
9943         if (unlikely(!f.file))
9944                 return -EBADF;
9945
9946         ret = -EOPNOTSUPP;
9947         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9948                 goto out_fput;
9949
9950         ret = -ENXIO;
9951         ctx = f.file->private_data;
9952         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9953                 goto out_fput;
9954
9955         ret = -EBADFD;
9956         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9957                 goto out;
9958
9959         /*
9960          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9961          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9962          * we were asked to.
9963          */
9964         ret = 0;
9965         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9966                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
9967
9968                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9969                         ret = -EOWNERDEAD;
9970                         goto out;
9971                 }
9972                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9973                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9974                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9975                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9976                         if (ret)
9977                                 goto out;
9978                 }
9979                 submitted = to_submit;
9980         } else if (to_submit) {
9981                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9982                 if (unlikely(ret))
9983                         goto out;
9984                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9985                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9986                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9987
9988                 if (submitted != to_submit)
9989                         goto out;
9990         }
9991         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9992                 const sigset_t __user *sig;
9993                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9994
9995                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9996                 if (unlikely(ret))
9997                         goto out;
9998
9999                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
10000
10001                 /*
10002                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
10003                  * space applications don't need to do io completion events
10004                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
10005                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
10006                  */
10007                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
10008                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10009                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
10010                 } else {
10011                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
10012                 }
10013         }
10014
10015 out:
10016         percpu_ref_put(&ctx->refs);
10017 out_fput:
10018         fdput(f);
10019         return submitted ? submitted : ret;
10020 }
10021
10022 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10023 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
10024                 const struct cred *cred)
10025 {
10026         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
10027         struct group_info *gi;
10028         kernel_cap_t cap;
10029         unsigned __capi;
10030         int g;
10031
10032         seq_printf(m, "%5d\n", id);
10033         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
10034         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
10035         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
10036         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
10037         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
10038         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
10039         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
10040         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
10041         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
10042         gi = cred->group_info;
10043         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
10044                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
10045                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
10046         }
10047         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
10048         cap = cred->cap_effective;
10049         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
10050                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
10051         seq_putc(m, '\n');
10052         return 0;
10053 }
10054
10055 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
10056 {
10057         struct io_sq_data *sq = NULL;
10058         bool has_lock;
10059         int i;
10060
10061         /*
10062          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
10063          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
10064          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
10065          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
10066          */
10067         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
10068
10069         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10070                 sq = ctx->sq_data;
10071                 if (!sq->thread)
10072                         sq = NULL;
10073         }
10074
10075         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
10076         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
10077         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
10078         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
10079                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
10080
10081                 if (f)
10082                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
10083                 else
10084                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
10085         }
10086         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
10087         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
10088                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
10089                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
10090
10091                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
10092         }
10093         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
10094                 unsigned long index;
10095                 const struct cred *cred;
10096
10097                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
10098                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
10099                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
10100         }
10101         seq_printf(m, "PollList:\n");
10102         spin_lock(&ctx->completion_lock);
10103         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
10104                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
10105                 struct io_kiocb *req;
10106
10107                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
10108                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
10109                                         req->task->task_works != NULL);
10110         }
10111         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10112         if (has_lock)
10113                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10114 }
10115
10116 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
10117 {
10118         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
10119
10120         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
10121                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
10122                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
10123         }
10124 }
10125 #endif
10126
10127 static const struct file_operations io_uring_fops = {
10128         .release        = io_uring_release,
10129         .mmap           = io_uring_mmap,
10130 #ifndef CONFIG_MMU
10131         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
10132         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
10133 #endif
10134         .poll           = io_uring_poll,
10135 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10136         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
10137 #endif
10138 };
10139
10140 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
10141                                   struct io_uring_params *p)
10142 {
10143         struct io_rings *rings;
10144         size_t size, sq_array_offset;
10145
10146         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
10147         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
10148         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
10149
10150         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
10151         if (size == SIZE_MAX)
10152                 return -EOVERFLOW;
10153
10154         rings = io_mem_alloc(size);
10155         if (!rings)
10156                 return -ENOMEM;
10157
10158         ctx->rings = rings;
10159         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
10160         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
10161         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
10162         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
10163         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
10164
10165         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
10166         if (size == SIZE_MAX) {
10167                 io_mem_free(ctx->rings);
10168                 ctx->rings = NULL;
10169                 return -EOVERFLOW;
10170         }
10171
10172         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
10173         if (!ctx->sq_sqes) {
10174                 io_mem_free(ctx->rings);
10175                 ctx->rings = NULL;
10176                 return -ENOMEM;
10177         }
10178
10179         return 0;
10180 }
10181
10182 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
10183 {
10184         int ret, fd;
10185
10186         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
10187         if (fd < 0)
10188                 return fd;
10189
10190         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10191         if (ret) {
10192                 put_unused_fd(fd);
10193                 return ret;
10194         }
10195         fd_install(fd, file);
10196         return fd;
10197 }
10198
10199 /*
10200  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
10201  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
10202  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
10203  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
10204  */
10205 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
10206 {
10207         struct file *file;
10208 #if defined(CONFIG_UNIX)
10209         int ret;
10210
10211         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
10212                                 &ctx->ring_sock);
10213         if (ret)
10214                 return ERR_PTR(ret);
10215 #endif
10216
10217         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
10218                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
10219 #if defined(CONFIG_UNIX)
10220         if (IS_ERR(file)) {
10221                 sock_release(ctx->ring_sock);
10222                 ctx->ring_sock = NULL;
10223         } else {
10224                 ctx->ring_sock->file = file;
10225         }
10226 #endif
10227         return file;
10228 }
10229
10230 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
10231                            struct io_uring_params __user *params)
10232 {
10233         struct io_ring_ctx *ctx;
10234         struct file *file;
10235         int ret;
10236
10237         if (!entries)
10238                 return -EINVAL;
10239         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
10240                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10241                         return -EINVAL;
10242                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
10243         }
10244
10245         /*
10246          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
10247          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
10248          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
10249          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
10250          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
10251          * of CQ ring entries manually.
10252          */
10253         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
10254         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
10255                 /*
10256                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
10257                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
10258                  * any cq vs sq ring sizing.
10259                  */
10260                 if (!p->cq_entries)
10261                         return -EINVAL;
10262                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
10263                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10264                                 return -EINVAL;
10265                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
10266                 }
10267                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
10268                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
10269                         return -EINVAL;
10270         } else {
10271                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
10272         }
10273
10274         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
10275         if (!ctx)
10276                 return -ENOMEM;
10277         ctx->compat = in_compat_syscall();
10278         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
10279                 ctx->user = get_uid(current_user());
10280
10281         /*
10282          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
10283          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
10284          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
10285          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
10286          */
10287         mmgrab(current->mm);
10288         ctx->mm_account = current->mm;
10289
10290         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
10291         if (ret)
10292                 goto err;
10293
10294         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
10295         if (ret)
10296                 goto err;
10297         /* always set a rsrc node */
10298         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10299         if (ret)
10300                 goto err;
10301         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
10302
10303         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
10304         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
10305         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
10306         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
10307         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
10308         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
10309         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
10310         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
10311
10312         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
10313         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
10314         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
10315         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
10316         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
10317         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
10318         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
10319         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
10320
10321         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
10322                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
10323                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
10324                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
10325                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
10326                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
10327
10328         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
10329                 ret = -EFAULT;
10330                 goto err;
10331         }
10332
10333         file = io_uring_get_file(ctx);
10334         if (IS_ERR(file)) {
10335                 ret = PTR_ERR(file);
10336                 goto err;
10337         }
10338
10339         /*
10340          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
10341          * having closed it before we finish setup
10342          */
10343         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
10344         if (ret < 0) {
10345                 /* fput will clean it up */
10346                 fput(file);
10347                 return ret;
10348         }
10349
10350         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
10351         return ret;
10352 err:
10353         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
10354         return ret;
10355 }
10356
10357 /*
10358  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
10359  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
10360  * params structure passed in.
10361  */
10362 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
10363 {
10364         struct io_uring_params p;
10365         int i;
10366
10367         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
10368                 return -EFAULT;
10369         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
10370                 if (p.resv[i])
10371                         return -EINVAL;
10372         }
10373
10374         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
10375                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
10376                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
10377                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
10378                 return -EINVAL;
10379
10380         return  io_uring_create(entries, &p, params);
10381 }
10382
10383 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
10384                 struct io_uring_params __user *, params)
10385 {
10386         return io_uring_setup(entries, params);
10387 }
10388
10389 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
10390 {
10391         struct io_uring_probe *p;
10392         size_t size;
10393         int i, ret;
10394
10395         size = struct_size(p, ops, nr_args);
10396         if (size == SIZE_MAX)
10397                 return -EOVERFLOW;
10398         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
10399         if (!p)
10400                 return -ENOMEM;
10401
10402         ret = -EFAULT;
10403         if (copy_from_user(p, arg, size))
10404                 goto out;
10405         ret = -EINVAL;
10406         if (memchr_inv(p, 0, size))
10407                 goto out;
10408
10409         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
10410         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
10411                 nr_args = IORING_OP_LAST;
10412
10413         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10414                 p->ops[i].op = i;
10415                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
10416                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
10417         }
10418         p->ops_len = i;
10419
10420         ret = 0;
10421         if (copy_to_user(arg, p, size))
10422                 ret = -EFAULT;
10423 out:
10424         kfree(p);
10425         return ret;
10426 }
10427
10428 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
10429 {
10430         const struct cred *creds;
10431         u32 id;
10432         int ret;
10433
10434         creds = get_current_cred();
10435
10436         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
10437                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
10438         if (ret < 0) {
10439                 put_cred(creds);
10440                 return ret;
10441         }
10442         return id;
10443 }
10444
10445 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10446                                     unsigned int nr_args)
10447 {
10448         struct io_uring_restriction *res;
10449         size_t size;
10450         int i, ret;
10451
10452         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
10453         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10454                 return -EBADFD;
10455
10456         /* We allow only a single restrictions registration */
10457         if (ctx->restrictions.registered)
10458                 return -EBUSY;
10459
10460         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
10461                 return -EINVAL;
10462
10463         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
10464         if (size == SIZE_MAX)
10465                 return -EOVERFLOW;
10466
10467         res = memdup_user(arg, size);
10468         if (IS_ERR(res))
10469                 return PTR_ERR(res);
10470
10471         ret = 0;
10472
10473         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10474                 switch (res[i].opcode) {
10475                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
10476                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
10477                                 ret = -EINVAL;
10478                                 goto out;
10479                         }
10480
10481                         __set_bit(res[i].register_op,
10482                                   ctx->restrictions.register_op);
10483                         break;
10484                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
10485                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
10486                                 ret = -EINVAL;
10487                                 goto out;
10488                         }
10489
10490                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
10491                         break;
10492                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
10493                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
10494                         break;
10495                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
10496                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
10497                         break;
10498                 default:
10499                         ret = -EINVAL;
10500                         goto out;
10501                 }
10502         }
10503
10504 out:
10505         /* Reset all restrictions if an error happened */
10506         if (ret != 0)
10507                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
10508         else
10509                 ctx->restrictions.registered = true;
10510
10511         kfree(res);
10512         return ret;
10513 }
10514
10515 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
10516 {
10517         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10518                 return -EBADFD;
10519
10520         if (ctx->restrictions.registered)
10521                 ctx->restricted = 1;
10522
10523         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
10524         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
10525                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10526         return 0;
10527 }
10528
10529 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
10530                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10531                                      unsigned nr_args)
10532 {
10533         __u32 tmp;
10534         int err;
10535
10536         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
10537                 return -EOVERFLOW;
10538         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10539         if (err)
10540                 return err;
10541
10542         switch (type) {
10543         case IORING_RSRC_FILE:
10544                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
10545         case IORING_RSRC_BUFFER:
10546                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
10547         }
10548         return -EINVAL;
10549 }
10550
10551 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10552                                     unsigned nr_args)
10553 {
10554         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10555
10556         if (!nr_args)
10557                 return -EINVAL;
10558         memset(&up, 0, sizeof(up));
10559         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
10560                 return -EFAULT;
10561         if (up.resv || up.resv2)
10562                 return -EINVAL;
10563         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
10564 }
10565
10566 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10567                                    unsigned size, unsigned type)
10568 {
10569         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10570
10571         if (size != sizeof(up))
10572                 return -EINVAL;
10573         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
10574                 return -EFAULT;
10575         if (!up.nr || up.resv || up.resv2)
10576                 return -EINVAL;
10577         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
10578 }
10579
10580 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10581                             unsigned int size, unsigned int type)
10582 {
10583         struct io_uring_rsrc_register rr;
10584
10585         /* keep it extendible */
10586         if (size != sizeof(rr))
10587                 return -EINVAL;
10588
10589         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
10590         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
10591                 return -EFAULT;
10592         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10593                 return -EINVAL;
10594
10595         switch (type) {
10596         case IORING_RSRC_FILE:
10597                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10598                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10599         case IORING_RSRC_BUFFER:
10600                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10601                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10602         }
10603         return -EINVAL;
10604 }
10605
10606 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10607                                 unsigned len)
10608 {
10609         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10610         cpumask_var_t new_mask;
10611         int ret;
10612
10613         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10614                 return -EINVAL;
10615
10616         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10617                 return -ENOMEM;
10618
10619         cpumask_clear(new_mask);
10620         if (len > cpumask_size())
10621                 len = cpumask_size();
10622
10623         if (in_compat_syscall()) {
10624                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
10625                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
10626                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
10627         } else {
10628                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
10629         }
10630
10631         if (ret) {
10632                 free_cpumask_var(new_mask);
10633                 return -EFAULT;
10634         }
10635
10636         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10637         free_cpumask_var(new_mask);
10638         return ret;
10639 }
10640
10641 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10642 {
10643         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10644
10645         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10646                 return -EINVAL;
10647
10648         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10649 }
10650
10651 static int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
10652                                         void __user *arg)
10653         __must_hold(&ctx->uring_lock)
10654 {
10655         struct io_tctx_node *node;
10656         struct io_uring_task *tctx = NULL;
10657         struct io_sq_data *sqd = NULL;
10658         __u32 new_count[2];
10659         int i, ret;
10660
10661         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
10662                 return -EFAULT;
10663         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10664                 if (new_count[i] > INT_MAX)
10665                         return -EINVAL;
10666
10667         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10668                 sqd = ctx->sq_data;
10669                 if (sqd) {
10670                         /*
10671                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
10672                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
10673                          * a ref to the ctx.
10674                          */
10675                         refcount_inc(&sqd->refs);
10676                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10677                         mutex_lock(&sqd->lock);
10678                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10679                         if (sqd->thread)
10680                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
10681                 }
10682         } else {
10683                 tctx = current->io_uring;
10684         }
10685
10686         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
10687
10688         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10689                 if (new_count[i])
10690                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
10691         ctx->iowq_limits_set = true;
10692
10693         ret = -EINVAL;
10694         if (tctx && tctx->io_wq) {
10695                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10696                 if (ret)
10697                         goto err;
10698         } else {
10699                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
10700         }
10701
10702         if (sqd) {
10703                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10704                 io_put_sq_data(sqd);
10705         }
10706
10707         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
10708                 return -EFAULT;
10709
10710         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
10711         if (sqd)
10712                 return 0;
10713
10714         /* now propagate the restriction to all registered users */
10715         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
10716                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
10717
10718                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
10719                         continue;
10720
10721                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10722                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
10723                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
10724                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10725         }
10726         return 0;
10727 err:
10728         if (sqd) {
10729                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10730                 io_put_sq_data(sqd);
10731         }
10732         return ret;
10733 }
10734
10735 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10736 {
10737         switch (op) {
10738         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10739         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10740         case IORING_REGISTER_FILES:
10741         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10742         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10743         case IORING_REGISTER_PROBE:
10744         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10745         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10746         case IORING_REGISTER_FILES2:
10747         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10748         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10749         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10750         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10751         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10752         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10753                 return false;
10754         default:
10755                 return true;
10756         }
10757 }
10758
10759 static int io_ctx_quiesce(struct io_ring_ctx *ctx)
10760 {
10761         long ret;
10762
10763         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10764
10765         /*
10766          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
10767          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab the
10768          * uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
10769          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
10770          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
10771          */
10772         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10773         do {
10774                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10775                 if (!ret)
10776                         break;
10777                 ret = io_run_task_work_sig();
10778         } while (ret >= 0);
10779         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10780
10781         if (ret)
10782                 io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10783         return ret;
10784 }
10785
10786 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10787                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10788         __releases(ctx->uring_lock)
10789         __acquires(ctx->uring_lock)
10790 {
10791         int ret;
10792
10793         /*
10794          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10795          * someone else killed the ctx or is already going through
10796          * io_uring_register().
10797          */
10798         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10799                 return -ENXIO;
10800
10801         if (ctx->restricted) {
10802                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10803                         return -EINVAL;
10804                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10805                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10806                         return -EACCES;
10807         }
10808
10809         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10810                 ret = io_ctx_quiesce(ctx);
10811                 if (ret)
10812                         return ret;
10813         }
10814
10815         switch (opcode) {
10816         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10817                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10818                 break;
10819         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10820                 ret = -EINVAL;
10821                 if (arg || nr_args)
10822                         break;
10823                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10824                 break;
10825         case IORING_REGISTER_FILES:
10826                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10827                 break;
10828         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10829                 ret = -EINVAL;
10830                 if (arg || nr_args)
10831                         break;
10832                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10833                 break;
10834         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10835                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10836                 break;
10837         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10838         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10839                 ret = -EINVAL;
10840                 if (nr_args != 1)
10841                         break;
10842                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10843                 if (ret)
10844                         break;
10845                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10846                         ctx->eventfd_async = 1;
10847                 else
10848                         ctx->eventfd_async = 0;
10849                 break;
10850         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10851                 ret = -EINVAL;
10852                 if (arg || nr_args)
10853                         break;
10854                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10855                 break;
10856         case IORING_REGISTER_PROBE:
10857                 ret = -EINVAL;
10858                 if (!arg || nr_args > 256)
10859                         break;
10860                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10861                 break;
10862         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10863                 ret = -EINVAL;
10864                 if (arg || nr_args)
10865                         break;
10866                 ret = io_register_personality(ctx);
10867                 break;
10868         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10869                 ret = -EINVAL;
10870                 if (arg)
10871                         break;
10872                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10873                 break;
10874         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10875                 ret = -EINVAL;
10876                 if (arg || nr_args)
10877                         break;
10878                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10879                 break;
10880         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10881                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10882                 break;
10883         case IORING_REGISTER_FILES2:
10884                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10885                 break;
10886         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10887                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10888                                               IORING_RSRC_FILE);
10889                 break;
10890         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10891                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10892                 break;
10893         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10894                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10895                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10896                 break;
10897         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10898                 ret = -EINVAL;
10899                 if (!arg || !nr_args)
10900                         break;
10901                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10902                 break;
10903         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10904                 ret = -EINVAL;
10905                 if (arg || nr_args)
10906                         break;
10907                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10908                 break;
10909         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10910                 ret = -EINVAL;
10911                 if (!arg || nr_args != 2)
10912                         break;
10913                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
10914                 break;
10915         default:
10916                 ret = -EINVAL;
10917                 break;
10918         }
10919
10920         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10921                 /* bring the ctx back to life */
10922                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10923                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10924         }
10925         return ret;
10926 }
10927
10928 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10929                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10930 {
10931         struct io_ring_ctx *ctx;
10932         long ret = -EBADF;
10933         struct fd f;
10934
10935         f = fdget(fd);
10936         if (!f.file)
10937                 return -EBADF;
10938
10939         ret = -EOPNOTSUPP;
10940         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10941                 goto out_fput;
10942
10943         ctx = f.file->private_data;
10944
10945         io_run_task_work();
10946
10947         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10948         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10949         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10950         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10951                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10952 out_fput:
10953         fdput(f);
10954         return ret;
10955 }
10956
10957 static int __init io_uring_init(void)
10958 {
10959 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10960         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10961         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10962 } while (0)
10963
10964 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10965         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10966         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10967         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10968         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10969         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10970         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10971         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10972         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10973         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10974         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10975         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10976         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10977         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10978         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10979         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10980         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10981         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10982         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10983         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10984         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10985         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10986         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10987         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10988         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10989         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10990         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10991         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10992         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10993         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
10994         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10995         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10996         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
10997
10998         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10999                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
11000         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
11001                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
11002
11003         /* ->buf_index is u16 */
11004         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
11005
11006         /* should fit into one byte */
11007         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
11008
11009         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
11010         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
11011
11012         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
11013                                 SLAB_ACCOUNT);
11014         return 0;
11015 };
11016 __initcall(io_uring_init);