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         bool                            done;
 490         bool                            canceled;
 491         struct wait_queue_entry         wait;
 492 };
 493
 494 struct io_poll_update {
 495         struct file                     *file;
 496         u64                             old_user_data;
 497         u64                             new_user_data;
 498         __poll_t                        events;
 499         bool                            update_events;
 500         bool                            update_user_data;
 501 };
 502
 503 struct io_close {
 504         struct file                     *file;
 505         int                             fd;
 506         u32                             file_slot;
 507 };
 508
 509 struct io_timeout_data {
 510         struct io_kiocb                 *req;
 511         struct hrtimer                  timer;
 512         struct timespec64               ts;
 513         enum hrtimer_mode               mode;
 514         u32                             flags;
 515 };
 516
 517 struct io_accept {
 518         struct file                     *file;
 519         struct sockaddr __user          *addr;
 520         int __user                      *addr_len;
 521         int                             flags;
 522         u32                             file_slot;
 523         unsigned long                   nofile;
 524 };
 525
 526 struct io_sync {
 527         struct file                     *file;
 528         loff_t                          len;
 529         loff_t                          off;
 530         int                             flags;
 531         int                             mode;
 532 };
 533
 534 struct io_cancel {
 535         struct file                     *file;
 536         u64                             addr;
 537 };
 538
 539 struct io_timeout {
 540         struct file                     *file;
 541         u32                             off;
 542         u32                             target_seq;
 543         struct list_head                list;
 544         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 545         struct io_kiocb                 *head;
 546         /* for linked completions */
 547         struct io_kiocb                 *prev;
 548 };
 549
 550 struct io_timeout_rem {
 551         struct file                     *file;
 552         u64                             addr;
 553
 554         /* timeout update */
 555         struct timespec64               ts;
 556         u32                             flags;
 557         bool                            ltimeout;
 558 };
 559
 560 struct io_rw {
 561         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 562         struct kiocb                    kiocb;
 563         u64                             addr;
 564         u64                             len;
 565 };
 566
 567 struct io_connect {
 568         struct file                     *file;
 569         struct sockaddr __user          *addr;
 570         int                             addr_len;
 571 };
 572
 573 struct io_sr_msg {
 574         struct file                     *file;
 575         union {
 576                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 577                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 578                 void __user                     *buf;
 579         };
 580         int                             msg_flags;
 581         int                             bgid;
 582         size_t                          len;
 583         struct io_buffer                *kbuf;
 584 };
 585
 586 struct io_open {
 587         struct file                     *file;
 588         int                             dfd;
 589         u32                             file_slot;
 590         struct filename                 *filename;
 591         struct open_how                 how;
 592         unsigned long                   nofile;
 593 };
 594
 595 struct io_rsrc_update {
 596         struct file                     *file;
 597         u64                             arg;
 598         u32                             nr_args;
 599         u32                             offset;
 600 };
 601
 602 struct io_fadvise {
 603         struct file                     *file;
 604         u64                             offset;
 605         u32                             len;
 606         u32                             advice;
 607 };
 608
 609 struct io_madvise {
 610         struct file                     *file;
 611         u64                             addr;
 612         u32                             len;
 613         u32                             advice;
 614 };
 615
 616 struct io_epoll {
 617         struct file                     *file;
 618         int                             epfd;
 619         int                             op;
 620         int                             fd;
 621         struct epoll_event              event;
 622 };
 623
 624 struct io_splice {
 625         struct file                     *file_out;
 626         struct file                     *file_in;
 627         loff_t                          off_out;
 628         loff_t                          off_in;
 629         u64                             len;
 630         unsigned int                    flags;
 631 };
 632
 633 struct io_provide_buf {
 634         struct file                     *file;
 635         __u64                           addr;
 636         __u32                           len;
 637         __u32                           bgid;
 638         __u16                           nbufs;
 639         __u16                           bid;
 640 };
 641
 642 struct io_statx {
 643         struct file                     *file;
 644         int                             dfd;
 645         unsigned int                    mask;
 646         unsigned int                    flags;
 647         const char __user               *filename;
 648         struct statx __user             *buffer;
 649 };
 650
 651 struct io_shutdown {
 652         struct file                     *file;
 653         int                             how;
 654 };
 655
 656 struct io_rename {
 657         struct file                     *file;
 658         int                             old_dfd;
 659         int                             new_dfd;
 660         struct filename                 *oldpath;
 661         struct filename                 *newpath;
 662         int                             flags;
 663 };
 664
 665 struct io_unlink {
 666         struct file                     *file;
 667         int                             dfd;
 668         int                             flags;
 669         struct filename                 *filename;
 670 };
 671
 672 struct io_mkdir {
 673         struct file                     *file;
 674         int                             dfd;
 675         umode_t                         mode;
 676         struct filename                 *filename;
 677 };
 678
 679 struct io_symlink {
 680         struct file                     *file;
 681         int                             new_dfd;
 682         struct filename                 *oldpath;
 683         struct filename                 *newpath;
 684 };
 685
 686 struct io_hardlink {
 687         struct file                     *file;
 688         int                             old_dfd;
 689         int                             new_dfd;
 690         struct filename                 *oldpath;
 691         struct filename                 *newpath;
 692         int                             flags;
 693 };
 694
 695 struct io_completion {
 696         struct file                     *file;
 697         u32                             cflags;
 698 };
 699
 700 struct io_async_connect {
 701         struct sockaddr_storage         address;
 702 };
 703
 704 struct io_async_msghdr {
 705         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 706         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 707         struct iovec                    *free_iov;
 708         struct sockaddr __user          *uaddr;
 709         struct msghdr                   msg;
 710         struct sockaddr_storage         addr;
 711 };
 712
 713 struct io_async_rw {
 714         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 715         const struct iovec              *free_iovec;
 716         struct iov_iter                 iter;
 717         struct iov_iter_state           iter_state;
 718         size_t                          bytes_done;
 719         struct wait_page_queue          wpq;
 720 };
 721
 722 enum {
 723         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 724         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 725         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 726         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 727         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 728         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 729
 730         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 731         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 732         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 733         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 734         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 735         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 736         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 737         REQ_F_POLLED_BIT,
 738         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 739         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 740         REQ_F_REISSUE_BIT,
 741         REQ_F_CREDS_BIT,
 742         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
 743         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
 744         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 745         REQ_F_NOWAIT_READ_BIT,
 746         REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT,
 747         REQ_F_ISREG_BIT,
 748
 749         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 750         __REQ_F_LAST_BIT,
 751 };
 752
 753 enum {
 754         /* ctx owns file */
 755         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 756         /* drain existing IO first */
 757         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 758         /* linked sqes */
 759         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 760         /* doesn't sever on completion < 0 */
 761         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 762         /* IOSQE_ASYNC */
 763         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 764         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 765         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 766
 767         /* fail rest of links */
 768         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 769         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 770         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 771         /* read/write uses file position */
 772         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 773         /* must not punt to workers */
 774         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 775         /* has or had linked timeout */
 776         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 777         /* needs cleanup */
 778         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 779         /* already went through poll handler */
 780         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 781         /* buffer already selected */
 782         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 783         /* completion is deferred through io_comp_state */
 784         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 785         /* caller should reissue async */
 786         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 787         /* supports async reads */
 788         REQ_F_NOWAIT_READ       = BIT(REQ_F_NOWAIT_READ_BIT),
 789         /* supports async writes */
 790         REQ_F_NOWAIT_WRITE      = BIT(REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT),
 791         /* regular file */
 792         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 793         /* has creds assigned */
 794         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
 795         /* skip refcounting if not set */
 796         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
 797         /* there is a linked timeout that has to be armed */
 798         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
 799 };
 800
 801 struct async_poll {
 802         struct io_poll_iocb     poll;
 803         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 804 };
 805
 806 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
 807
 808 struct io_task_work {
 809         union {
 810                 struct io_wq_work_node  node;
 811                 struct llist_node       fallback_node;
 812         };
 813         io_req_tw_func_t                func;
 814 };
 815
 816 enum {
 817         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 818         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 819 };
 820
 821 /*
 822  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 823  * as the first entry in their struct definition. So you can
 824  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 825  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 826  */
 827 struct io_kiocb {
 828         union {
 829                 struct file             *file;
 830                 struct io_rw            rw;
 831                 struct io_poll_iocb     poll;
 832                 struct io_poll_update   poll_update;
 833                 struct io_accept        accept;
 834                 struct io_sync          sync;
 835                 struct io_cancel        cancel;
 836                 struct io_timeout       timeout;
 837                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 838                 struct io_connect       connect;
 839                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 840                 struct io_open          open;
 841                 struct io_close         close;
 842                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 843                 struct io_fadvise       fadvise;
 844                 struct io_madvise       madvise;
 845                 struct io_epoll         epoll;
 846                 struct io_splice        splice;
 847                 struct io_provide_buf   pbuf;
 848                 struct io_statx         statx;
 849                 struct io_shutdown      shutdown;
 850                 struct io_rename        rename;
 851                 struct io_unlink        unlink;
 852                 struct io_mkdir         mkdir;
 853                 struct io_symlink       symlink;
 854                 struct io_hardlink      hardlink;
 855                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 856                 struct io_completion    compl;
 857         };
 858
 859         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 860         void                            *async_data;
 861         u8                              opcode;
 862         /* polled IO has completed */
 863         u8                              iopoll_completed;
 864
 865         u16                             buf_index;
 866         u32                             result;
 867
 868         struct io_ring_ctx              *ctx;
 869         unsigned int                    flags;
 870         atomic_t                        refs;
 871         struct task_struct              *task;
 872         u64                             user_data;
 873
 874         struct io_kiocb                 *link;
 875         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 876
 877         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 878         struct list_head                inflight_entry;
 879         struct io_task_work             io_task_work;
 880         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 881         struct hlist_node               hash_node;
 882         struct async_poll               *apoll;
 883         struct io_wq_work               work;
 884         const struct cred               *creds;
 885
 886         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 887         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 888 };
 889
 890 struct io_tctx_node {
 891         struct list_head        ctx_node;
 892         struct task_struct      *task;
 893         struct io_ring_ctx      *ctx;
 894 };
 895
 896 struct io_defer_entry {
 897         struct list_head        list;
 898         struct io_kiocb         *req;
 899         u32                     seq;
 900 };
 901
 902 struct io_op_def {
 903         /* needs req->file assigned */
 904         unsigned                needs_file : 1;
 905         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 906         unsigned                hash_reg_file : 1;
 907         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 908         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 909         /* opcode is not supported by this kernel */
 910         unsigned                not_supported : 1;
 911         /* set if opcode supports polled "wait" */
 912         unsigned                pollin : 1;
 913         unsigned                pollout : 1;
 914         /* op supports buffer selection */
 915         unsigned                buffer_select : 1;
 916         /* do prep async if is going to be punted */
 917         unsigned                needs_async_setup : 1;
 918         /* should block plug */
 919         unsigned                plug : 1;
 920         /* size of async data needed, if any */
 921         unsigned short          async_size;
 922 };
 923
 924 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 925         [IORING_OP_NOP] = {},
 926         [IORING_OP_READV] = {
 927                 .needs_file             = 1,
 928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 929                 .pollin                 = 1,
 930                 .buffer_select          = 1,
 931                 .needs_async_setup      = 1,
 932                 .plug                   = 1,
 933                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 934         },
 935         [IORING_OP_WRITEV] = {
 936                 .needs_file             = 1,
 937                 .hash_reg_file          = 1,
 938                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 939                 .pollout                = 1,
 940                 .needs_async_setup      = 1,
 941                 .plug                   = 1,
 942                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 943         },
 944         [IORING_OP_FSYNC] = {
 945                 .needs_file             = 1,
 946         },
 947         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 948                 .needs_file             = 1,
 949                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 950                 .pollin                 = 1,
 951                 .plug                   = 1,
 952                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 953         },
 954         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 955                 .needs_file             = 1,
 956                 .hash_reg_file          = 1,
 957                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 958                 .pollout                = 1,
 959                 .plug                   = 1,
 960                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 961         },
 962         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 963                 .needs_file             = 1,
 964                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 965         },
 966         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 967         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 968                 .needs_file             = 1,
 969         },
 970         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 971                 .needs_file             = 1,
 972                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 973                 .pollout                = 1,
 974                 .needs_async_setup      = 1,
 975                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 976         },
 977         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 978                 .needs_file             = 1,
 979                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 980                 .pollin                 = 1,
 981                 .buffer_select          = 1,
 982                 .needs_async_setup      = 1,
 983                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 984         },
 985         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 986                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 987         },
 988         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 989                 /* used by timeout updates' prep() */
 990         },
 991         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 992                 .needs_file             = 1,
 993                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 994                 .pollin                 = 1,
 995         },
 996         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 997         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 998                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 999         },
1000         [IORING_OP_CONNECT] = {
1001                 .needs_file             = 1,
1002                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1003                 .pollout                = 1,
1004                 .needs_async_setup      = 1,
1005                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
1006         },
1007         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
1008                 .needs_file             = 1,
1009         },
1010         [IORING_OP_OPENAT] = {},
1011         [IORING_OP_CLOSE] = {},
1012         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
1013         [IORING_OP_STATX] = {},
1014         [IORING_OP_READ] = {
1015                 .needs_file             = 1,
1016                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1017                 .pollin                 = 1,
1018                 .buffer_select          = 1,
1019                 .plug                   = 1,
1020                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1021         },
1022         [IORING_OP_WRITE] = {
1023                 .needs_file             = 1,
1024                 .hash_reg_file          = 1,
1025                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1026                 .pollout                = 1,
1027                 .plug                   = 1,
1028                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1029         },
1030         [IORING_OP_FADVISE] = {
1031                 .needs_file             = 1,
1032         },
1033         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1034         [IORING_OP_SEND] = {
1035                 .needs_file             = 1,
1036                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1037                 .pollout                = 1,
1038         },
1039         [IORING_OP_RECV] = {
1040                 .needs_file             = 1,
1041                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1042                 .pollin                 = 1,
1043                 .buffer_select          = 1,
1044         },
1045         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1046         },
1047         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1048                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1049         },
1050         [IORING_OP_SPLICE] = {
1051                 .needs_file             = 1,
1052                 .hash_reg_file          = 1,
1053                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1054         },
1055         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1056         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1057         [IORING_OP_TEE] = {
1058                 .needs_file             = 1,
1059                 .hash_reg_file          = 1,
1060                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1061         },
1062         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1063                 .needs_file             = 1,
1064         },
1065         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1066         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1067         [IORING_OP_MKDIRAT] = {},
1068         [IORING_OP_SYMLINKAT] = {},
1069         [IORING_OP_LINKAT] = {},
1070 };
1071
1072 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1073 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1074
1075 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1076 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1077 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1078                                          struct task_struct *task,
1079                                          bool cancel_all);
1080 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1081
1082 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1083                                  long res, unsigned int cflags);
1084 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1085 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req);
1086 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1087 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1088 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1089                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1090                                      unsigned nr_args);
1091 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1092 static struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
1093                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1094 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1095 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1096
1097 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1098 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1099 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1100
1101 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1102                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1103 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags);
1104
1105 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer);
1106
1107 static struct kmem_cache *req_cachep;
1108
1109 static const struct file_operations io_uring_fops;
1110
1111 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1112 {
1113 #if defined(CONFIG_UNIX)
1114         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1115                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1116
1117                 return ctx->ring_sock->sk;
1118         }
1119 #endif
1120         return NULL;
1121 }
1122 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1123
1124 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1125 {
1126         if (!*locked) {
1127                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1128                 *locked = true;
1129         }
1130 }
1131
1132 #define io_for_each_link(pos, head) \
1133         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1134
1135 /*
1136  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1137  * see commit f958d7b528b1 for details.
1138  */
1139 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1140         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1141
1142 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1143 {
1144         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1145         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1146 }
1147
1148 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1149 {
1150         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1151                 return true;
1152
1153         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1154         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1155 }
1156
1157 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1158 {
1159         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1160         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1161 }
1162
1163 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1164 {
1165         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1166         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1167         atomic_inc(&req->refs);
1168 }
1169
1170 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1171 {
1172         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1173                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1174                 atomic_set(&req->refs, nr);
1175         }
1176 }
1177
1178 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1179 {
1180         __io_req_set_refcount(req, 1);
1181 }
1182
1183 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1184 {
1185         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1186
1187         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1188                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1189                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1190         }
1191 }
1192
1193 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1194 {
1195         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1196
1197         /* already at zero, wait for ->release() */
1198         if (!got)
1199                 wait_for_completion(compl);
1200         percpu_ref_resurrect(ref);
1201         if (got)
1202                 percpu_ref_put(ref);
1203 }
1204
1205 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1206                           bool cancel_all)
1207         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1208 {
1209         struct io_kiocb *req;
1210
1211         if (task && head->task != task)
1212                 return false;
1213         if (cancel_all)
1214                 return true;
1215
1216         io_for_each_link(req, head) {
1217                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1218                         return true;
1219         }
1220         return false;
1221 }
1222
1223 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
1224 {
1225         struct io_kiocb *req;
1226
1227         io_for_each_link(req, head) {
1228                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1229                         return true;
1230         }
1231         return false;
1232 }
1233
1234 /*
1235  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
1236  * User must not hold timeout_lock.
1237  */
1238 static bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1239                                bool cancel_all)
1240 {
1241         bool matched;
1242
1243         if (task && head->task != task)
1244                 return false;
1245         if (cancel_all)
1246                 return true;
1247
1248         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1249                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
1250
1251                 /* protect against races with linked timeouts */
1252                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1253                 matched = io_match_linked(head);
1254                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1255         } else {
1256                 matched = io_match_linked(head);
1257         }
1258         return matched;
1259 }
1260
1261 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1262 {
1263         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1264 }
1265
1266 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1267 {
1268         req_set_fail(req);
1269         req->result = res;
1270 }
1271
1272 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1273 {
1274         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1275
1276         complete(&ctx->ref_comp);
1277 }
1278
1279 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1280 {
1281         return !req->timeout.off;
1282 }
1283
1284 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1285 {
1286         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1287                                                 fallback_work.work);
1288         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1289         struct io_kiocb *req, *tmp;
1290         bool locked = false;
1291
1292         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1293         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1294                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1295
1296         if (locked) {
1297                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
1298                         io_submit_flush_completions(ctx);
1299                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1300         }
1301         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1302
1303 }
1304
1305 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1306 {
1307         struct io_ring_ctx *ctx;
1308         int hash_bits;
1309
1310         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1311         if (!ctx)
1312                 return NULL;
1313
1314         /*
1315          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1316          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1317          */
1318         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1319         hash_bits -= 5;
1320         if (hash_bits <= 0)
1321                 hash_bits = 1;
1322         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1323         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1324                                         GFP_KERNEL);
1325         if (!ctx->cancel_hash)
1326                 goto err;
1327         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1328
1329         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1330         if (!ctx->dummy_ubuf)
1331                 goto err;
1332         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1333         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1334
1335         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1336                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1337                 goto err;
1338
1339         ctx->flags = p->flags;
1340         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1341         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1342         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1343         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1344         init_completion(&ctx->ref_comp);
1345         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1346         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1347         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1348         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1349         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1350         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1351         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1352         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1353         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1354         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
1355         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1356         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1357         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1358         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1359         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1360         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.free_list);
1361         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1362         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1363         return ctx;
1364 err:
1365         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1366         kfree(ctx->cancel_hash);
1367         kfree(ctx);
1368         return NULL;
1369 }
1370
1371 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1372 {
1373         struct io_rings *r = ctx->rings;
1374
1375         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1376         ctx->cq_extra--;
1377 }
1378
1379 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1380 {
1381         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1382                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1383
1384                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1385         }
1386
1387         return false;
1388 }
1389
1390 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
1391 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
1392 #ifdef CONFIG_64BIT
1393 #define FFS_ISREG               0x4UL
1394 #else
1395 #define FFS_ISREG               0x0UL
1396 #endif
1397 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
1398
1399 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1400 {
1401         return IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE);
1402 }
1403
1404 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1405 {
1406         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1407                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1408                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1409         }
1410 }
1411
1412 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1413 {
1414         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1415                 return NULL;
1416
1417         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1418         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1419
1420         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1421         io_req_set_refcount(req);
1422         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1423         return req->link;
1424 }
1425
1426 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1427 {
1428         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
1429                 return NULL;
1430         return __io_prep_linked_timeout(req);
1431 }
1432
1433 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1434 {
1435         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1436         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1437
1438         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1439                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1440                 req->creds = get_current_cred();
1441         }
1442
1443         req->work.list.next = NULL;
1444         req->work.flags = 0;
1445         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1446                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1447
1448         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1449                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1450                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1451         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1452                 if (def->unbound_nonreg_file)
1453                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1454         }
1455
1456         switch (req->opcode) {
1457         case IORING_OP_SPLICE:
1458         case IORING_OP_TEE:
1459                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1460                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1461                 break;
1462         }
1463 }
1464
1465 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1466 {
1467         struct io_kiocb *cur;
1468
1469         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1470                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1471
1472                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1473                 io_for_each_link(cur, req)
1474                         io_prep_async_work(cur);
1475                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1476         } else {
1477                 io_for_each_link(cur, req)
1478                         io_prep_async_work(cur);
1479         }
1480 }
1481
1482 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1483 {
1484         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1485         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1486         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1487
1488         /* must not take the lock, NULL it as a precaution */
1489         locked = NULL;
1490
1491         BUG_ON(!tctx);
1492         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1493
1494         /* init ->work of the whole link before punting */
1495         io_prep_async_link(req);
1496
1497         /*
1498          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1499          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1500          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1501          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1502          * worker for it).
1503          */
1504         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1505                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1506
1507         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1508                                         &req->work, req->flags);
1509         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1510         if (link)
1511                 io_queue_linked_timeout(link);
1512 }
1513
1514 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1515         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1516         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1517 {
1518         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1519
1520         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1521                 if (status)
1522                         req_set_fail(req);
1523                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1524                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1525                 list_del_init(&req->timeout.list);
1526                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1527                 io_put_req_deferred(req);
1528         }
1529 }
1530
1531 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1532 {
1533         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1534                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1535                                                 struct io_defer_entry, list);
1536
1537                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1538                         break;
1539                 list_del_init(&de->list);
1540                 io_req_task_queue(de->req);
1541                 kfree(de);
1542         }
1543 }
1544
1545 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1546         __must_hold(&ctx->completion_lock)
1547 {
1548         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1549
1550         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1551         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1552                 u32 events_needed, events_got;
1553                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1554                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1555
1556                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1557                         break;
1558
1559                 /*
1560                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1561                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1562                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1563                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1564                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1565                  */
1566                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1567                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1568                 if (events_got < events_needed)
1569                         break;
1570
1571                 list_del_init(&req->timeout.list);
1572                 io_kill_timeout(req, 0);
1573         }
1574         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1575         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1576 }
1577
1578 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1579 {
1580         if (ctx->off_timeout_used)
1581                 io_flush_timeouts(ctx);
1582         if (ctx->drain_active)
1583                 io_queue_deferred(ctx);
1584 }
1585
1586 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1587 {
1588         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1589                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1590         /* order cqe stores with ring update */
1591         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1592 }
1593
1594 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1595 {
1596         struct io_rings *r = ctx->rings;
1597
1598         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1599 }
1600
1601 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1602 {
1603         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1604 }
1605
1606 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1607 {
1608         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1609         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1610
1611         /*
1612          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1613          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1614          * fill the cq entry
1615          */
1616         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1617                 return NULL;
1618
1619         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1620         return &rings->cqes[tail & mask];
1621 }
1622
1623 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1624 {
1625         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1626                 return false;
1627         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1628                 return false;
1629         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1630 }
1631
1632 /*
1633  * This should only get called when at least one event has been posted.
1634  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
1635  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
1636  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
1637  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
1638  */
1639 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1640 {
1641         /*
1642          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
1643          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
1644          * wake as many waiters as we need to.
1645          */
1646         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1647                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1648         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1649                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
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 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1657 {
1658         /* see waitqueue_active() comment */
1659         smp_mb();
1660
1661         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1662                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1663                         wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1664         }
1665         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1666                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1667         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait))
1668                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1669 }
1670
1671 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1672 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1673 {
1674         bool all_flushed, posted;
1675
1676         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1677                 return false;
1678
1679         posted = false;
1680         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1681         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1682                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1683                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1684
1685                 if (!cqe && !force)
1686                         break;
1687                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1688                                         struct io_overflow_cqe, list);
1689                 if (cqe)
1690                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1691                 else
1692                         io_account_cq_overflow(ctx);
1693
1694                 posted = true;
1695                 list_del(&ocqe->list);
1696                 kfree(ocqe);
1697         }
1698
1699         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1700         if (all_flushed) {
1701                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1702                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1703                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1704         }
1705
1706         if (posted)
1707                 io_commit_cqring(ctx);
1708         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1709         if (posted)
1710                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1711         return all_flushed;
1712 }
1713
1714 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1715 {
1716         bool ret = true;
1717
1718         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1719                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1720                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1721                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1722                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1723                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1724                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1725         }
1726
1727         return ret;
1728 }
1729
1730 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1731 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1732 {
1733         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1734
1735         if (likely(task == current)) {
1736                 tctx->cached_refs += nr;
1737         } else {
1738                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1739                 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1740                         wake_up(&tctx->wait);
1741                 put_task_struct_many(task, nr);
1742         }
1743 }
1744
1745 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
1746 {
1747         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
1748
1749         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
1750         refcount_add(refill, &current->usage);
1751         tctx->cached_refs += refill;
1752 }
1753
1754 static inline void io_get_task_refs(int nr)
1755 {
1756         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1757
1758         tctx->cached_refs -= nr;
1759         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
1760                 io_task_refs_refill(tctx);
1761 }
1762
1763 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1764                                      long res, unsigned int cflags)
1765 {
1766         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1767
1768         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1769         if (!ocqe) {
1770                 /*
1771                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1772                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1773                  * on the floor.
1774                  */
1775                 io_account_cq_overflow(ctx);
1776                 return false;
1777         }
1778         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1779                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1780                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1781                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1782
1783         }
1784         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1785         ocqe->cqe.res = res;
1786         ocqe->cqe.flags = cflags;
1787         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1788         return true;
1789 }
1790
1791 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1792                                           long res, unsigned int cflags)
1793 {
1794         struct io_uring_cqe *cqe;
1795
1796         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1797
1798         /*
1799          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1800          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1801          * the ring.
1802          */
1803         cqe = io_get_cqe(ctx);
1804         if (likely(cqe)) {
1805                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1806                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1807                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1808                 return true;
1809         }
1810         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1811 }
1812
1813 /* not as hot to bloat with inlining */
1814 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1815                                           long res, unsigned int cflags)
1816 {
1817         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1818 }
1819
1820 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1821                                  unsigned int cflags)
1822 {
1823         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1824
1825         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1826         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1827         /*
1828          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1829          * free_list cache.
1830          */
1831         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1832                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1833                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
1834                                 io_disarm_next(req);
1835                         if (req->link) {
1836                                 io_req_task_queue(req->link);
1837                                 req->link = NULL;
1838                         }
1839                 }
1840                 io_dismantle_req(req);
1841                 io_put_task(req->task, 1);
1842                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
1843                 ctx->locked_free_nr++;
1844         } else {
1845                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1846                         req = NULL;
1847         }
1848         io_commit_cqring(ctx);
1849         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1850
1851         if (req) {
1852                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1853                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1854         }
1855 }
1856
1857 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1858 {
1859         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1860 }
1861
1862 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1863                                   unsigned int cflags)
1864 {
1865         if (io_req_needs_clean(req))
1866                 io_clean_op(req);
1867         req->result = res;
1868         req->compl.cflags = cflags;
1869         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1870 }
1871
1872 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1873                                      long res, unsigned cflags)
1874 {
1875         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1876                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1877         else
1878                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1879 }
1880
1881 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1882 {
1883         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1884 }
1885
1886 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1887 {
1888         req_set_fail(req);
1889         io_req_complete_post(req, res, 0);
1890 }
1891
1892 static void io_req_complete_fail_submit(struct io_kiocb *req)
1893 {
1894         /*
1895          * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks with
1896          * normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1897          */
1898         req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1899         req->flags |= REQ_F_LINK;
1900         io_req_complete_failed(req, req->result);
1901 }
1902
1903 /*
1904  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1905  * advance and keep them valid across allocations.
1906  */
1907 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1908 {
1909         req->ctx = ctx;
1910         req->link = NULL;
1911         req->async_data = NULL;
1912         /* not necessary, but safer to zero */
1913         req->result = 0;
1914 }
1915
1916 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1917                                         struct io_submit_state *state)
1918 {
1919         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1920         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1921         ctx->locked_free_nr = 0;
1922         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1923 }
1924
1925 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1926 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1927 {
1928         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1929         int nr;
1930
1931         /*
1932          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1933          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1934          * side cache.
1935          */
1936         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1937                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
1938
1939         nr = state->free_reqs;
1940         while (!list_empty(&state->free_list)) {
1941                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&state->free_list,
1942                                         struct io_kiocb, inflight_entry);
1943
1944                 list_del(&req->inflight_entry);
1945                 state->reqs[nr++] = req;
1946                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1947                         break;
1948         }
1949
1950         state->free_reqs = nr;
1951         return nr != 0;
1952 }
1953
1954 /*
1955  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1956  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1957  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1958  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1959  */
1960 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1961         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1962 {
1963         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1964         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1965         int ret, i;
1966
1967         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1968
1969         if (likely(state->free_reqs || io_flush_cached_reqs(ctx)))
1970                 goto got_req;
1971
1972         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1973                                     state->reqs);
1974
1975         /*
1976          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1977          * retry single alloc to be on the safe side.
1978          */
1979         if (unlikely(ret <= 0)) {
1980                 state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1981                 if (!state->reqs[0])
1982                         return NULL;
1983                 ret = 1;
1984         }
1985
1986         for (i = 0; i < ret; i++)
1987                 io_preinit_req(state->reqs[i], ctx);
1988         state->free_reqs = ret;
1989 got_req:
1990         state->free_reqs--;
1991         return state->reqs[state->free_reqs];
1992 }
1993
1994 static inline void io_put_file(struct file *file)
1995 {
1996         if (file)
1997                 fput(file);
1998 }
1999
2000 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
2001 {
2002         unsigned int flags = req->flags;
2003
2004         if (io_req_needs_clean(req))
2005                 io_clean_op(req);
2006         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
2007                 io_put_file(req->file);
2008         if (req->fixed_rsrc_refs)
2009                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
2010         if (req->async_data) {
2011                 kfree(req->async_data);
2012                 req->async_data = NULL;
2013         }
2014 }
2015
2016 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
2017 {
2018         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2019
2020         io_dismantle_req(req);
2021         io_put_task(req->task, 1);
2022
2023         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2024         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
2025         ctx->locked_free_nr++;
2026         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2027
2028         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2029 }
2030
2031 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2032 {
2033         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2034
2035         req->link = nxt->link;
2036         nxt->link = NULL;
2037 }
2038
2039 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2040         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2041         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
2042 {
2043         struct io_kiocb *link = req->link;
2044
2045         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2046                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2047
2048                 io_remove_next_linked(req);
2049                 link->timeout.head = NULL;
2050                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2051                         list_del(&link->timeout.list);
2052                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2053                                              -ECANCELED, 0);
2054                         io_put_req_deferred(link);
2055                         return true;
2056                 }
2057         }
2058         return false;
2059 }
2060
2061 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2062         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2063 {
2064         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
2065
2066         req->link = NULL;
2067         while (link) {
2068                 long res = -ECANCELED;
2069
2070                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
2071                         res = link->result;
2072
2073                 nxt = link->link;
2074                 link->link = NULL;
2075
2076                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2077                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, res, 0);
2078                 io_put_req_deferred(link);
2079                 link = nxt;
2080         }
2081 }
2082
2083 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2084         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2085 {
2086         bool posted = false;
2087
2088         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2089                 struct io_kiocb *link = req->link;
2090
2091                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2092                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2093                         io_remove_next_linked(req);
2094                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2095                                              -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
2205 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2206 {
2207         struct task_struct *tsk = req->task;
2208         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2209         enum task_work_notify_mode notify;
2210         struct io_wq_work_node *node;
2211         unsigned long flags;
2212         bool running;
2213
2214         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2215
2216         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2217         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2218         running = tctx->task_running;
2219         if (!running)
2220                 tctx->task_running = true;
2221         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2222
2223         /* task_work already pending, we're done */
2224         if (running)
2225                 return;
2226
2227         /*
2228          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2229          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2230          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2231          * will do the job.
2232          */
2233         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2234         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
2235                 wake_up_process(tsk);
2236                 return;
2237         }
2238
2239         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2240         tctx->task_running = false;
2241         node = tctx->task_list.first;
2242         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2243         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2244
2245         while (node) {
2246                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2247                 node = node->next;
2248                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2249                               &req->ctx->fallback_llist))
2250                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2251         }
2252 }
2253
2254 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2255 {
2256         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2257
2258         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
2259         io_tw_lock(ctx, locked);
2260         io_req_complete_failed(req, req->result);
2261 }
2262
2263 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2264 {
2265         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2266
2267         io_tw_lock(ctx, locked);
2268         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
2269         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2270                 __io_queue_sqe(req);
2271         else
2272                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2273 }
2274
2275 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2276 {
2277         req->result = ret;
2278         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2279         io_req_task_work_add(req);
2280 }
2281
2282 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2283 {
2284         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2285         io_req_task_work_add(req);
2286 }
2287
2288 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2289 {
2290         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2291         io_req_task_work_add(req);
2292 }
2293
2294 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2295 {
2296         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2297
2298         if (nxt)
2299                 io_req_task_queue(nxt);
2300 }
2301
2302 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2303 {
2304         io_queue_next(req);
2305         __io_free_req(req);
2306 }
2307
2308 static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2309 {
2310         io_free_req(req);
2311 }
2312
2313 struct req_batch {
2314         struct task_struct      *task;
2315         int                     task_refs;
2316         int                     ctx_refs;
2317 };
2318
2319 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2320 {
2321         rb->task_refs = 0;
2322         rb->ctx_refs = 0;
2323         rb->task = NULL;
2324 }
2325
2326 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2327                                      struct req_batch *rb)
2328 {
2329         if (rb->ctx_refs)
2330                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2331         if (rb->task)
2332                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2333 }
2334
2335 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2336                               struct io_submit_state *state)
2337 {
2338         io_queue_next(req);
2339         io_dismantle_req(req);
2340
2341         if (req->task != rb->task) {
2342                 if (rb->task)
2343                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2344                 rb->task = req->task;
2345                 rb->task_refs = 0;
2346         }
2347         rb->task_refs++;
2348         rb->ctx_refs++;
2349
2350         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2351                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2352         else
2353                 list_add(&req->inflight_entry, &state->free_list);
2354 }
2355
2356 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2357         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2358 {
2359         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2360         int i, nr = state->compl_nr;
2361         struct req_batch rb;
2362
2363         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2364         for (i = 0; i < nr; i++) {
2365                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2366
2367                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2368                                         req->compl.cflags);
2369         }
2370         io_commit_cqring(ctx);
2371         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2372         io_cqring_ev_posted(ctx);
2373
2374         io_init_req_batch(&rb);
2375         for (i = 0; i < nr; i++) {
2376                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2377
2378                 if (req_ref_put_and_test(req))
2379                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2380         }
2381
2382         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2383         state->compl_nr = 0;
2384 }
2385
2386 /*
2387  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2388  * was the last reference to this request.
2389  */
2390 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2391 {
2392         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2393
2394         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2395                 nxt = io_req_find_next(req);
2396                 __io_free_req(req);
2397         }
2398         return nxt;
2399 }
2400
2401 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2402 {
2403         if (req_ref_put_and_test(req))
2404                 io_free_req(req);
2405 }
2406
2407 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2408 {
2409         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2410                 req->io_task_work.func = io_free_req_work;
2411                 io_req_task_work_add(req);
2412         }
2413 }
2414
2415 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2416 {
2417         /* See comment at the top of this file */
2418         smp_rmb();
2419         return __io_cqring_events(ctx);
2420 }
2421
2422 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2423 {
2424         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2425
2426         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2427         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2428 }
2429
2430 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2431 {
2432         unsigned int cflags;
2433
2434         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2435         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2436         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2437         kfree(kbuf);
2438         return cflags;
2439 }
2440
2441 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2442 {
2443         struct io_buffer *kbuf;
2444
2445         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
2446                 return 0;
2447         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2448         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2449 }
2450
2451 static inline bool io_run_task_work(void)
2452 {
2453         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2454                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2455                 tracehook_notify_signal();
2456                 return true;
2457         }
2458
2459         return false;
2460 }
2461
2462 /*
2463  * Find and free completed poll iocbs
2464  */
2465 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2466                                struct list_head *done)
2467 {
2468         struct req_batch rb;
2469         struct io_kiocb *req;
2470
2471         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2472         smp_rmb();
2473
2474         io_init_req_batch(&rb);
2475         while (!list_empty(done)) {
2476                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2477                 list_del(&req->inflight_entry);
2478
2479                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2480                                         io_put_rw_kbuf(req));
2481                 (*nr_events)++;
2482
2483                 if (req_ref_put_and_test(req))
2484                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2485         }
2486
2487         io_commit_cqring(ctx);
2488         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2489         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2490 }
2491
2492 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2493                         long min)
2494 {
2495         struct io_kiocb *req, *tmp;
2496         LIST_HEAD(done);
2497         bool spin;
2498
2499         /*
2500          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2501          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2502          */
2503         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2504
2505         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2506                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2507                 int ret;
2508
2509                 /*
2510                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2511                  * If we find a request that requires polling, break out
2512                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2513                  */
2514                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2515                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2516                         continue;
2517                 }
2518                 if (!list_empty(&done))
2519                         break;
2520
2521                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2522                 if (unlikely(ret < 0))
2523                         return ret;
2524                 else if (ret)
2525                         spin = false;
2526
2527                 /* iopoll may have completed current req */
2528                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2529                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2530         }
2531
2532         if (!list_empty(&done))
2533                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2534
2535         return 0;
2536 }
2537
2538 /*
2539  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2540  * find and complete them.
2541  */
2542 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2543 {
2544         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2545                 return;
2546
2547         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2548         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2549                 unsigned int nr_events = 0;
2550
2551                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2552
2553                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2554                 if (nr_events == 0)
2555                         break;
2556                 /*
2557                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2558                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2559                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2560                  */
2561                 if (need_resched()) {
2562                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2563                         cond_resched();
2564                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2565                 }
2566         }
2567         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2568 }
2569
2570 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2571 {
2572         unsigned int nr_events = 0;
2573         int ret = 0;
2574
2575         /*
2576          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2577          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2578          * that got punted to a workqueue.
2579          */
2580         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2581         /*
2582          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2583          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2584          * already triggered a CQE (eg in error).
2585          */
2586         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2587                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2588         if (io_cqring_events(ctx))
2589                 goto out;
2590         do {
2591                 /*
2592                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2593                  * application entering polling for a command before it gets
2594                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2595                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2596                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2597                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2598                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2599                  * very same mutex.
2600                  */
2601                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2602                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2603
2604                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2605                         io_run_task_work();
2606                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2607
2608                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2609                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2610                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2611                                 break;
2612                 }
2613                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2614         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2615 out:
2616         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2617         return ret;
2618 }
2619
2620 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2621 {
2622         /*
2623          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2624          * thread.
2625          */
2626         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2627                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2628
2629                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2630                 sb_end_write(sb);
2631         }
2632 }
2633
2634 #ifdef CONFIG_BLOCK
2635 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2636 {
2637         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2638
2639         if (!rw)
2640                 return !io_req_prep_async(req);
2641         iov_iter_restore(&rw->iter, &rw->iter_state);
2642         return true;
2643 }
2644
2645 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2646 {
2647         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2648         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2649
2650         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2651                 return false;
2652         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2653             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2654                 return false;
2655         /*
2656          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2657          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2658          * -EAGAIN.
2659          */
2660         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2661                 return false;
2662         /*
2663          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2664          * not in the original thread group (or in task context).
2665          */
2666         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2667                 return false;
2668         return true;
2669 }
2670 #else
2671 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2672 {
2673         return false;
2674 }
2675 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2676 {
2677         return false;
2678 }
2679 #endif
2680
2681 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
2682 {
2683         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2684                 kiocb_end_write(req);
2685         if (res != req->result) {
2686                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2687                     io_rw_should_reissue(req)) {
2688                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2689                         return true;
2690                 }
2691                 req_set_fail(req);
2692                 req->result = res;
2693         }
2694         return false;
2695 }
2696
2697 static void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2698 {
2699         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2700         long res = req->result;
2701
2702         if (*locked) {
2703                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2704                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2705
2706                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2707                 state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
2708                 if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
2709                         io_submit_flush_completions(ctx);
2710         } else {
2711                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2712         }
2713 }
2714
2715 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2716                              unsigned int issue_flags)
2717 {
2718         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2719                 return;
2720         __io_req_complete(req, issue_flags, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
2721 }
2722
2723 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2724 {
2725         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2726
2727         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2728                 return;
2729         req->result = res;
2730         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
2731         io_req_task_work_add(req);
2732 }
2733
2734 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2735 {
2736         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2737
2738         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2739                 kiocb_end_write(req);
2740         if (unlikely(res != req->result)) {
2741                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2742                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2743                         return;
2744                 }
2745         }
2746
2747         WRITE_ONCE(req->result, res);
2748         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2749         smp_wmb();
2750         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2751 }
2752
2753 /*
2754  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2755  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2756  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2757  * accessing the kiocb cookie.
2758  */
2759 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2760 {
2761         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2762         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2763
2764         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2765         if (unlikely(in_async))
2766                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2767
2768         /*
2769          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2770          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2771          * different devices.
2772          */
2773         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2774                 ctx->poll_multi_queue = false;
2775         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2776                 struct io_kiocb *list_req;
2777                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2778
2779                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2780                                                 inflight_entry);
2781
2782                 if (list_req->file != req->file) {
2783                         ctx->poll_multi_queue = true;
2784                 } else {
2785                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2786                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2787                         if (queue_num0 != queue_num1)
2788                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2789                 }
2790         }
2791
2792         /*
2793          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2794          * it to the front so we find it first.
2795          */
2796         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2797                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2798         else
2799                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2800
2801         if (unlikely(in_async)) {
2802                 /*
2803                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2804                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2805                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2806                  * whether should wake up sq thread.
2807                  */
2808                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2809                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2810                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2811
2812                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2813         }
2814 }
2815
2816 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2817 {
2818         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2819 }
2820
2821 /*
2822  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2823  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2824  * inline.
2825  */
2826 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, int rw)
2827 {
2828         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2829
2830         if (S_ISBLK(mode)) {
2831                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2832                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2833                         return true;
2834                 return false;
2835         }
2836         if (S_ISSOCK(mode))
2837                 return true;
2838         if (S_ISREG(mode)) {
2839                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2840                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2841                     file->f_op != &io_uring_fops)
2842                         return true;
2843                 return false;
2844         }
2845
2846         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2847         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2848                 return true;
2849
2850         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2851                 return false;
2852
2853         if (rw == READ)
2854                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2855
2856         return file->f_op->write_iter != NULL;
2857 }
2858
2859 static bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req, int rw)
2860 {
2861         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_READ))
2862                 return true;
2863         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_WRITE))
2864                 return true;
2865
2866         return __io_file_supports_nowait(req->file, rw);
2867 }
2868
2869 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2870                       int rw)
2871 {
2872         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2873         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2874         struct file *file = req->file;
2875         unsigned ioprio;
2876         int ret;
2877
2878         if (!io_req_ffs_set(req) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2879                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2880
2881         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2882         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2883                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2884                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2885         }
2886         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2887         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2888         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2889         if (unlikely(ret))
2890                 return ret;
2891
2892         /*
2893          * If the file is marked O_NONBLOCK, still allow retry for it if it
2894          * supports async. Otherwise it's impossible to use O_NONBLOCK files
2895          * reliably. If not, or it IOCB_NOWAIT is set, don't retry.
2896          */
2897         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
2898             ((file->f_flags & O_NONBLOCK) && !io_file_supports_nowait(req, rw)))
2899                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2900
2901         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2902         if (ioprio) {
2903                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2904                 if (ret)
2905                         return ret;
2906
2907                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2908         } else
2909                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2910
2911         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2912                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2913                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2914                         return -EOPNOTSUPP;
2915
2916                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI | IOCB_ALLOC_CACHE;
2917                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2918                 req->iopoll_completed = 0;
2919         } else {
2920                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2921                         return -EINVAL;
2922                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2923         }
2924
2925         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2926             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2927                 req->imu = NULL;
2928                 io_req_set_rsrc_node(req);
2929         }
2930
2931         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2932         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2933         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2934         return 0;
2935 }
2936
2937 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2938 {
2939         switch (ret) {
2940         case -EIOCBQUEUED:
2941                 break;
2942         case -ERESTARTSYS:
2943         case -ERESTARTNOINTR:
2944         case -ERESTARTNOHAND:
2945         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2946                 /*
2947                  * We can't just restart the syscall, since previously
2948                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2949                  * IO with EINTR.
2950                  */
2951                 ret = -EINTR;
2952                 fallthrough;
2953         default:
2954                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2955         }
2956 }
2957
2958 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2959                        unsigned int issue_flags)
2960 {
2961         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2962         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2963
2964         /* add previously done IO, if any */
2965         if (io && io->bytes_done > 0) {
2966                 if (ret < 0)
2967                         ret = io->bytes_done;
2968                 else
2969                         ret += io->bytes_done;
2970         }
2971
2972         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2973                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2974         if (ret >= 0 && (kiocb->ki_complete == io_complete_rw))
2975                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2976         else
2977                 io_rw_done(kiocb, ret);
2978
2979         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2980                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2981                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2982                         io_req_task_queue_reissue(req);
2983                 } else {
2984                         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2985                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2986
2987                         req_set_fail(req);
2988                         if (!(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
2989                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2990                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2991                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2992                         } else {
2993                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2994                         }
2995                 }
2996         }
2997 }
2998
2999 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
3000                              struct io_mapped_ubuf *imu)
3001 {
3002         size_t len = req->rw.len;
3003         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
3004         size_t offset;
3005
3006         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
3007                 return -EFAULT;
3008         /* not inside the mapped region */
3009         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
3010                 return -EFAULT;
3011
3012         /*
3013          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3014          * and advance us to the beginning.
3015          */
3016         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3017         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3018
3019         if (offset) {
3020                 /*
3021                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3022                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3023                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3024                  * we know that:
3025                  *
3026                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3027                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3028                  *    first and last bvec
3029                  *
3030                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3031                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3032                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3033                  * since we can just skip the first segment, which may not
3034                  * be PAGE_SIZE aligned.
3035                  */
3036                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3037
3038                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3039                         iov_iter_advance(iter, offset);
3040                 } else {
3041                         unsigned long seg_skip;
3042
3043                         /* skip first vec */
3044                         offset -= bvec->bv_len;
3045                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3046
3047                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3048                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3049                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3050                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3051                 }
3052         }
3053
3054         return 0;
3055 }
3056
3057 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
3058 {
3059         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3060         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
3061         u16 index, buf_index = req->buf_index;
3062
3063         if (likely(!imu)) {
3064                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3065                         return -EFAULT;
3066                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3067                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
3068                 req->imu = imu;
3069         }
3070         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
3071 }
3072
3073 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3074 {
3075         if (needs_lock)
3076                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3077 }
3078
3079 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3080 {
3081         /*
3082          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3083          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3084          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3085          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3086          */
3087         if (needs_lock)
3088                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3089 }
3090
3091 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3092                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3093                                           bool needs_lock)
3094 {
3095         struct io_buffer *head;
3096
3097         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3098                 return kbuf;
3099
3100         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3101
3102         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3103
3104         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3105         if (head) {
3106                 if (!list_empty(&head->list)) {
3107                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3108                                                         list);
3109                         list_del(&kbuf->list);
3110                 } else {
3111                         kbuf = head;
3112                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3113                 }
3114                 if (*len > kbuf->len)
3115                         *len = kbuf->len;
3116         } else {
3117                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3118         }
3119
3120         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3121
3122         return kbuf;
3123 }
3124
3125 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3126                                         bool needs_lock)
3127 {
3128         struct io_buffer *kbuf;
3129         u16 bgid;
3130
3131         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3132         bgid = req->buf_index;
3133         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3134         if (IS_ERR(kbuf))
3135                 return kbuf;
3136         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3137         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3138         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3139 }
3140
3141 #ifdef CONFIG_COMPAT
3142 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3143                                 bool needs_lock)
3144 {
3145         struct compat_iovec __user *uiov;
3146         compat_ssize_t clen;
3147         void __user *buf;
3148         ssize_t len;
3149
3150         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3151         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3152                 return -EFAULT;
3153         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3154                 return -EFAULT;
3155         if (clen < 0)
3156                 return -EINVAL;
3157
3158         len = clen;
3159         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3160         if (IS_ERR(buf))
3161                 return PTR_ERR(buf);
3162         iov[0].iov_base = buf;
3163         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3164         return 0;
3165 }
3166 #endif
3167
3168 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3169                                       bool needs_lock)
3170 {
3171         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3172         void __user *buf;
3173         ssize_t len;
3174
3175         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3176                 return -EFAULT;
3177
3178         len = iov[0].iov_len;
3179         if (len < 0)
3180                 return -EINVAL;
3181         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3182         if (IS_ERR(buf))
3183                 return PTR_ERR(buf);
3184         iov[0].iov_base = buf;
3185         iov[0].iov_len = len;
3186         return 0;
3187 }
3188
3189 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3190                                     bool needs_lock)
3191 {
3192         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3193                 struct io_buffer *kbuf;
3194
3195                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3196                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3197                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3198                 return 0;
3199         }
3200         if (req->rw.len != 1)
3201                 return -EINVAL;
3202
3203 #ifdef CONFIG_COMPAT
3204         if (req->ctx->compat)
3205                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3206 #endif
3207
3208         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3209 }
3210
3211 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3212                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3213 {
3214         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3215         size_t sqe_len = req->rw.len;
3216         u8 opcode = req->opcode;
3217         ssize_t ret;
3218
3219         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3220                 *iovec = NULL;
3221                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3222         }
3223
3224         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3225         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3226                 return -EINVAL;
3227
3228         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3229                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3230                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3231                         if (IS_ERR(buf))
3232                                 return PTR_ERR(buf);
3233                         req->rw.len = sqe_len;
3234                 }
3235
3236                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3237                 *iovec = NULL;
3238                 return ret;
3239         }
3240
3241         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3242                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3243                 if (!ret)
3244                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3245                 *iovec = NULL;
3246                 return ret;
3247         }
3248
3249         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3250                               req->ctx->compat);
3251 }
3252
3253 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3254 {
3255         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3256 }
3257
3258 /*
3259  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3260  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3261  */
3262 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3263 {
3264         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3265         struct file *file = req->file;
3266         ssize_t ret = 0;
3267
3268         /*
3269          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3270          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3271          * the kiocb to be handled from an async context.
3272          */
3273         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3274                 return -EOPNOTSUPP;
3275         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3276                 return -EAGAIN;
3277
3278         while (iov_iter_count(iter)) {
3279                 struct iovec iovec;
3280                 ssize_t nr;
3281
3282                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3283                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3284                 } else {
3285                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3286                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3287                 }
3288
3289                 if (rw == READ) {
3290                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3291                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3292                 } else {
3293                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3294                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3295                 }
3296
3297                 if (nr < 0) {
3298                         if (!ret)
3299                                 ret = nr;
3300                         break;
3301                 }
3302                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3303                         iov_iter_advance(iter, nr);
3304                 } else {
3305                         req->rw.len -= nr;
3306                         req->rw.addr += nr;
3307                 }
3308                 ret += nr;
3309                 if (nr != iovec.iov_len)
3310                         break;
3311         }
3312
3313         return ret;
3314 }
3315
3316 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3317                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3318 {
3319         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3320
3321         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3322         rw->free_iovec = iovec;
3323         rw->bytes_done = 0;
3324         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3325         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3326                 return;
3327         if (!iovec) {
3328                 unsigned iov_off = 0;
3329
3330                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3331                 if (iter->iov != fast_iov) {
3332                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3333                         rw->iter.iov += iov_off;
3334                 }
3335                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3336                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3337                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3338         } else {
3339                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3340         }
3341 }
3342
3343 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3344 {
3345         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3346         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3347         return req->async_data == NULL;
3348 }
3349
3350 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3351                              const struct iovec *fast_iov,
3352                              struct iov_iter *iter, bool force)
3353 {
3354         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3355                 return 0;
3356         if (!req->async_data) {
3357                 struct io_async_rw *iorw;
3358
3359                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3360                         kfree(iovec);
3361                         return -ENOMEM;
3362                 }
3363
3364                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3365                 iorw = req->async_data;
3366                 /* we've copied and mapped the iter, ensure state is saved */
3367                 iov_iter_save_state(&iorw->iter, &iorw->iter_state);
3368         }
3369         return 0;
3370 }
3371
3372 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3373 {
3374         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3375         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3376         int ret;
3377
3378         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3379         if (unlikely(ret < 0))
3380                 return ret;
3381
3382         iorw->bytes_done = 0;
3383         iorw->free_iovec = iov;
3384         if (iov)
3385                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3386         iov_iter_save_state(&iorw->iter, &iorw->iter_state);
3387         return 0;
3388 }
3389
3390 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3391 {
3392         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3393                 return -EBADF;
3394         return io_prep_rw(req, sqe, READ);
3395 }
3396
3397 /*
3398  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3399  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3400  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3401  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3402  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3403  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3404  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3405  * slow path.
3406  */
3407 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3408                              int sync, void *arg)
3409 {
3410         struct wait_page_queue *wpq;
3411         struct io_kiocb *req = wait->private;
3412         struct wait_page_key *key = arg;
3413
3414         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3415
3416         if (!wake_page_match(wpq, key))
3417                 return 0;
3418
3419         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3420         list_del_init(&wait->entry);
3421         io_req_task_queue(req);
3422         return 1;
3423 }
3424
3425 /*
3426  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3427  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3428  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3429  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3430  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3431  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3432  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3433  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3434  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3435  * async worker threads for a blocking retry.
3436  */
3437 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3438 {
3439         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3440         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3441         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3442
3443         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3444         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3445                 return false;
3446
3447         /* Only for buffered IO */
3448         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3449                 return false;
3450
3451         /*
3452          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3453          * support callback based unlocks
3454          */
3455         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3456                 return false;
3457
3458         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3459         wait->wait.private = req;
3460         wait->wait.flags = 0;
3461         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3462         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3463         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3464         kiocb->ki_waitq = wait;
3465         return true;
3466 }
3467
3468 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3469 {
3470         if (req->file->f_op->read_iter)
3471                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3472         else if (req->file->f_op->read)
3473                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3474         else
3475                 return -EINVAL;
3476 }
3477
3478 static bool need_read_all(struct io_kiocb *req)
3479 {
3480         return req->flags & REQ_F_ISREG ||
3481                 S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode);
3482 }
3483
3484 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3485 {
3486         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3487         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3488         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3489         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3490         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3491         struct iov_iter_state __state, *state;
3492         ssize_t ret, ret2;
3493
3494         if (rw) {
3495                 iter = &rw->iter;
3496                 state = &rw->iter_state;
3497                 /*
3498                  * We come here from an earlier attempt, restore our state to
3499                  * match in case it doesn't. It's cheap enough that we don't
3500                  * need to make this conditional.
3501                  */
3502                 iov_iter_restore(iter, state);
3503                 iovec = NULL;
3504         } else {
3505                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3506                 if (ret < 0)
3507                         return ret;
3508                 state = &__state;
3509                 iov_iter_save_state(iter, state);
3510         }
3511         req->result = iov_iter_count(iter);
3512
3513         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3514         if (!force_nonblock)
3515                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3516         else
3517                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3518
3519         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3520         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, READ)) {
3521                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3522                 return ret ?: -EAGAIN;
3523         }
3524
3525         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3526         if (unlikely(ret)) {
3527                 kfree(iovec);
3528                 return ret;
3529         }
3530
3531         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3532
3533         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3534                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3535                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3536                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3537                         goto done;
3538                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3539                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3540                         goto done;
3541                 ret = 0;
3542         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3543                 goto out_free;
3544         } else if (ret <= 0 || ret == req->result || !force_nonblock ||
3545                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !need_read_all(req)) {
3546                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3547                 goto done;
3548         }
3549
3550         /*
3551          * Don't depend on the iter state matching what was consumed, or being
3552          * untouched in case of error. Restore it and we'll advance it
3553          * manually if we need to.
3554          */
3555         iov_iter_restore(iter, state);
3556
3557         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3558         if (ret2)
3559                 return ret2;
3560
3561         iovec = NULL;
3562         rw = req->async_data;
3563         /*
3564          * Now use our persistent iterator and state, if we aren't already.
3565          * We've restored and mapped the iter to match.
3566          */
3567         if (iter != &rw->iter) {
3568                 iter = &rw->iter;
3569                 state = &rw->iter_state;
3570         }
3571
3572         do {
3573                 /*
3574                  * We end up here because of a partial read, either from
3575                  * above or inside this loop. Advance the iter by the bytes
3576                  * that were consumed.
3577                  */
3578                 iov_iter_advance(iter, ret);
3579                 if (!iov_iter_count(iter))
3580                         break;
3581                 rw->bytes_done += ret;
3582                 iov_iter_save_state(iter, state);
3583
3584                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3585                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3586                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3587                         return -EAGAIN;
3588                 }
3589
3590                 /*
3591                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3592                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3593                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3594                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3595                  */
3596                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3597                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3598                         return 0;
3599                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3600                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3601                 iov_iter_restore(iter, state);
3602         } while (ret > 0);
3603 done:
3604         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3605 out_free:
3606         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3607         if (iovec)
3608                 kfree(iovec);
3609         return 0;
3610 }
3611
3612 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3613 {
3614         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3615                 return -EBADF;
3616         return io_prep_rw(req, sqe, WRITE);
3617 }
3618
3619 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3620 {
3621         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3622         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3623         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3624         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3625         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3626         struct iov_iter_state __state, *state;
3627         ssize_t ret, ret2;
3628
3629         if (rw) {
3630                 iter = &rw->iter;
3631                 state = &rw->iter_state;
3632                 iov_iter_restore(iter, state);
3633                 iovec = NULL;
3634         } else {
3635                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3636                 if (ret < 0)
3637                         return ret;
3638                 state = &__state;
3639                 iov_iter_save_state(iter, state);
3640         }
3641         req->result = iov_iter_count(iter);
3642
3643         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3644         if (!force_nonblock)
3645                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3646         else
3647                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3648
3649         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3650         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, WRITE))
3651                 goto copy_iov;
3652
3653         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3654         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3655             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3656                 goto copy_iov;
3657
3658         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3659         if (unlikely(ret))
3660                 goto out_free;
3661
3662         /*
3663          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3664          * which will be released by another thread in
3665          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3666          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3667          * we return to userspace.
3668          */
3669         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3670                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3671                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3672                                         SB_FREEZE_WRITE);
3673         }
3674         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3675
3676         if (req->file->f_op->write_iter)
3677                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3678         else if (req->file->f_op->write)
3679                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3680         else
3681                 ret2 = -EINVAL;
3682
3683         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3684                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3685                 ret2 = -EAGAIN;
3686         }
3687
3688         /*
3689          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3690          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3691          */
3692         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3693                 ret2 = -EAGAIN;
3694         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3695         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3696                 goto done;
3697         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3698                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3699                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3700                         goto copy_iov;
3701 done:
3702                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3703         } else {
3704 copy_iov:
3705                 iov_iter_restore(iter, state);
3706                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3707                 return ret ?: -EAGAIN;
3708         }
3709 out_free:
3710         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3711         if (iovec)
3712                 kfree(iovec);
3713         return ret;
3714 }
3715
3716 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3717                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3718 {
3719         struct io_rename *ren = &req->rename;
3720         const char __user *oldf, *newf;
3721
3722         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3723                 return -EINVAL;
3724         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3725                 return -EINVAL;
3726         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3727                 return -EBADF;
3728
3729         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3730         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3731         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3732         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3733         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3734
3735         ren->oldpath = getname(oldf);
3736         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3737                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3738
3739         ren->newpath = getname(newf);
3740         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3741                 putname(ren->oldpath);
3742                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3743         }
3744
3745         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3746         return 0;
3747 }
3748
3749 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3750 {
3751         struct io_rename *ren = &req->rename;
3752         int ret;
3753
3754         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3755                 return -EAGAIN;
3756
3757         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3758                                 ren->newpath, ren->flags);
3759
3760         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3761         if (ret < 0)
3762                 req_set_fail(req);
3763         io_req_complete(req, ret);
3764         return 0;
3765 }
3766
3767 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3768                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3769 {
3770         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3771         const char __user *fname;
3772
3773         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3774                 return -EINVAL;
3775         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3776             sqe->splice_fd_in)
3777                 return -EINVAL;
3778         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3779                 return -EBADF;
3780
3781         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3782
3783         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3784         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3785                 return -EINVAL;
3786
3787         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3788         un->filename = getname(fname);
3789         if (IS_ERR(un->filename))
3790                 return PTR_ERR(un->filename);
3791
3792         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3793         return 0;
3794 }
3795
3796 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3797 {
3798         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3799         int ret;
3800
3801         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3802                 return -EAGAIN;
3803
3804         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3805                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3806         else
3807                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3808
3809         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3810         if (ret < 0)
3811                 req_set_fail(req);
3812         io_req_complete(req, ret);
3813         return 0;
3814 }
3815
3816 static int io_mkdirat_prep(struct io_kiocb *req,
3817                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3818 {
3819         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3820         const char __user *fname;
3821
3822         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3823                 return -EINVAL;
3824         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3825             sqe->splice_fd_in)
3826                 return -EINVAL;
3827         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3828                 return -EBADF;
3829
3830         mkd->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3831         mkd->mode = READ_ONCE(sqe->len);
3832
3833         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3834         mkd->filename = getname(fname);
3835         if (IS_ERR(mkd->filename))
3836                 return PTR_ERR(mkd->filename);
3837
3838         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3839         return 0;
3840 }
3841
3842 static int io_mkdirat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3843 {
3844         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3845         int ret;
3846
3847         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3848                 return -EAGAIN;
3849
3850         ret = do_mkdirat(mkd->dfd, mkd->filename, mkd->mode);
3851
3852         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3853         if (ret < 0)
3854                 req_set_fail(req);
3855         io_req_complete(req, ret);
3856         return 0;
3857 }
3858
3859 static int io_symlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3860                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3861 {
3862         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3863         const char __user *oldpath, *newpath;
3864
3865         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3866                 return -EINVAL;
3867         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3868             sqe->splice_fd_in)
3869                 return -EINVAL;
3870         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3871                 return -EBADF;
3872
3873         sl->new_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3874         oldpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3875         newpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3876
3877         sl->oldpath = getname(oldpath);
3878         if (IS_ERR(sl->oldpath))
3879                 return PTR_ERR(sl->oldpath);
3880
3881         sl->newpath = getname(newpath);
3882         if (IS_ERR(sl->newpath)) {
3883                 putname(sl->oldpath);
3884                 return PTR_ERR(sl->newpath);
3885         }
3886
3887         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3888         return 0;
3889 }
3890
3891 static int io_symlinkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3892 {
3893         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3894         int ret;
3895
3896         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3897                 return -EAGAIN;
3898
3899         ret = do_symlinkat(sl->oldpath, sl->new_dfd, sl->newpath);
3900
3901         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3902         if (ret < 0)
3903                 req_set_fail(req);
3904         io_req_complete(req, ret);
3905         return 0;
3906 }
3907
3908 static int io_linkat_prep(struct io_kiocb *req,
3909                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3910 {
3911         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3912         const char __user *oldf, *newf;
3913
3914         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3915                 return -EINVAL;
3916         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3917                 return -EINVAL;
3918         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3919                 return -EBADF;
3920
3921         lnk->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3922         lnk->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3923         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3924         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3925         lnk->flags = READ_ONCE(sqe->hardlink_flags);
3926
3927         lnk->oldpath = getname(oldf);
3928         if (IS_ERR(lnk->oldpath))
3929                 return PTR_ERR(lnk->oldpath);
3930
3931         lnk->newpath = getname(newf);
3932         if (IS_ERR(lnk->newpath)) {
3933                 putname(lnk->oldpath);
3934                 return PTR_ERR(lnk->newpath);
3935         }
3936
3937         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3938         return 0;
3939 }
3940
3941 static int io_linkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3942 {
3943         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3944         int ret;
3945
3946         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3947                 return -EAGAIN;
3948
3949         ret = do_linkat(lnk->old_dfd, lnk->oldpath, lnk->new_dfd,
3950                                 lnk->newpath, lnk->flags);
3951
3952         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3953         if (ret < 0)
3954                 req_set_fail(req);
3955         io_req_complete(req, ret);
3956         return 0;
3957 }
3958
3959 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3960                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3961 {
3962 #if defined(CONFIG_NET)
3963         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3964                 return -EINVAL;
3965         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3966                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
3967                 return -EINVAL;
3968
3969         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3970         return 0;
3971 #else
3972         return -EOPNOTSUPP;
3973 #endif
3974 }
3975
3976 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3977 {
3978 #if defined(CONFIG_NET)
3979         struct socket *sock;
3980         int ret;
3981
3982         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3983                 return -EAGAIN;
3984
3985         sock = sock_from_file(req->file);
3986         if (unlikely(!sock))
3987                 return -ENOTSOCK;
3988
3989         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3990         if (ret < 0)
3991                 req_set_fail(req);
3992         io_req_complete(req, ret);
3993         return 0;
3994 #else
3995         return -EOPNOTSUPP;
3996 #endif
3997 }
3998
3999 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
4000                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4001 {
4002         struct io_splice *sp = &req->splice;
4003         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
4004
4005         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4006                 return -EINVAL;
4007
4008         sp->file_in = NULL;
4009         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
4010         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
4011
4012         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
4013                 return -EINVAL;
4014
4015         sp->file_in = io_file_get(req->ctx, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
4016                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
4017         if (!sp->file_in)
4018                 return -EBADF;
4019         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4020         return 0;
4021 }
4022
4023 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
4024                        const struct io_uring_sqe *sqe)
4025 {
4026         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
4027                 return -EINVAL;
4028         return __io_splice_prep(req, sqe);
4029 }
4030
4031 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4032 {
4033         struct io_splice *sp = &req->splice;
4034         struct file *in = sp->file_in;
4035         struct file *out = sp->file_out;
4036         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4037         long ret = 0;
4038
4039         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4040                 return -EAGAIN;
4041         if (sp->len)
4042                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
4043
4044         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4045                 io_put_file(in);
4046         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4047
4048         if (ret != sp->len)
4049                 req_set_fail(req);
4050         io_req_complete(req, ret);
4051         return 0;
4052 }
4053
4054 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4055 {
4056         struct io_splice *sp = &req->splice;
4057
4058         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
4059         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
4060         return __io_splice_prep(req, sqe);
4061 }
4062
4063 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4064 {
4065         struct io_splice *sp = &req->splice;
4066         struct file *in = sp->file_in;
4067         struct file *out = sp->file_out;
4068         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4069         loff_t *poff_in, *poff_out;
4070         long ret = 0;
4071
4072         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4073                 return -EAGAIN;
4074
4075         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
4076         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
4077
4078         if (sp->len)
4079                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
4080
4081         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4082                 io_put_file(in);
4083         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4084
4085         if (ret != sp->len)
4086                 req_set_fail(req);
4087         io_req_complete(req, ret);
4088         return 0;
4089 }
4090
4091 /*
4092  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
4093  */
4094 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4095 {
4096         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4097
4098         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4099                 return -EINVAL;
4100
4101         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
4102         return 0;
4103 }
4104
4105 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4106 {
4107         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4108
4109         if (!req->file)
4110                 return -EBADF;
4111
4112         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4113                 return -EINVAL;
4114         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4115                      sqe->splice_fd_in))
4116                 return -EINVAL;
4117
4118         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
4119         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
4120                 return -EINVAL;
4121
4122         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4123         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4124         return 0;
4125 }
4126
4127 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4128 {
4129         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
4130         int ret;
4131
4132         /* fsync always requires a blocking context */
4133         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4134                 return -EAGAIN;
4135
4136         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4137                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4138                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4139         if (ret < 0)
4140                 req_set_fail(req);
4141         io_req_complete(req, ret);
4142         return 0;
4143 }
4144
4145 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4146                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4147 {
4148         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4149             sqe->splice_fd_in)
4150                 return -EINVAL;
4151         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4152                 return -EINVAL;
4153
4154         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4155         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4156         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4157         return 0;
4158 }
4159
4160 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4161 {
4162         int ret;
4163
4164         /* fallocate always requiring blocking context */
4165         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4166                 return -EAGAIN;
4167         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4168                                 req->sync.len);
4169         if (ret < 0)
4170                 req_set_fail(req);
4171         io_req_complete(req, ret);
4172         return 0;
4173 }
4174
4175 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4176 {
4177         const char __user *fname;
4178         int ret;
4179
4180         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4181                 return -EINVAL;
4182         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4183                 return -EINVAL;
4184         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4185                 return -EBADF;
4186
4187         /* open.how should be already initialised */
4188         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4189                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4190
4191         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4192         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4193         req->open.filename = getname(fname);
4194         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4195                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4196                 req->open.filename = NULL;
4197                 return ret;
4198         }
4199
4200         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4201         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
4202                 return -EINVAL;
4203
4204         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4205         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4206         return 0;
4207 }
4208
4209 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4210 {
4211         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
4212         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4213
4214         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4215         return __io_openat_prep(req, sqe);
4216 }
4217
4218 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4219 {
4220         struct open_how __user *how;
4221         size_t len;
4222         int ret;
4223
4224         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4225         len = READ_ONCE(sqe->len);
4226         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4227                 return -EINVAL;
4228
4229         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4230                                         len);
4231         if (ret)
4232                 return ret;
4233
4234         return __io_openat_prep(req, sqe);
4235 }
4236
4237 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4238 {
4239         struct open_flags op;
4240         struct file *file;
4241         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
4242         bool fixed = !!req->open.file_slot;
4243         int ret;
4244
4245         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4246         if (ret)
4247                 goto err;
4248         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
4249         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
4250         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4251                 /*
4252                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
4253                  * it'll always -EAGAIN
4254                  */
4255                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
4256                         return -EAGAIN;
4257                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
4258                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
4259         }
4260
4261         if (!fixed) {
4262                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4263                 if (ret < 0)
4264                         goto err;
4265         }
4266
4267         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4268         if (IS_ERR(file)) {
4269                 /*
4270                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
4271                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
4272                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
4273                  */
4274                 if (!fixed)
4275                         put_unused_fd(ret);
4276
4277                 ret = PTR_ERR(file);
4278                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
4279                 if (ret == -EAGAIN &&
4280                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
4281                         return -EAGAIN;
4282                 goto err;
4283         }
4284
4285         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4286                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4287         fsnotify_open(file);
4288
4289         if (!fixed)
4290                 fd_install(ret, file);
4291         else
4292                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4293                                             req->open.file_slot - 1);
4294 err:
4295         putname(req->open.filename);
4296         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4297         if (ret < 0)
4298                 req_set_fail(req);
4299         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4300         return 0;
4301 }
4302
4303 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4304 {
4305         return io_openat2(req, issue_flags);
4306 }
4307
4308 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4309                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4310 {
4311         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4312         u64 tmp;
4313
4314         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
4315             sqe->splice_fd_in)
4316                 return -EINVAL;
4317
4318         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4319         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4320                 return -EINVAL;
4321
4322         memset(p, 0, sizeof(*p));
4323         p->nbufs = tmp;
4324         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4325         return 0;
4326 }
4327
4328 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4329                                int bgid, unsigned nbufs)
4330 {
4331         unsigned i = 0;
4332
4333         /* shouldn't happen */
4334         if (!nbufs)
4335                 return 0;
4336
4337         /* the head kbuf is the list itself */
4338         while (!list_empty(&buf->list)) {
4339                 struct io_buffer *nxt;
4340
4341                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4342                 list_del(&nxt->list);
4343                 kfree(nxt);
4344                 if (++i == nbufs)
4345                         return i;
4346         }
4347         i++;
4348         kfree(buf);
4349         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
4350
4351         return i;
4352 }
4353
4354 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4355 {
4356         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4357         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4358         struct io_buffer *head;
4359         int ret = 0;
4360         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4361
4362         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4363
4364         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4365
4366         ret = -ENOENT;
4367         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4368         if (head)
4369                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4370         if (ret < 0)
4371                 req_set_fail(req);
4372
4373         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4374         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4375         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4376         return 0;
4377 }
4378
4379 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4380                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4381 {
4382         unsigned long size, tmp_check;
4383         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4384         u64 tmp;
4385
4386         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
4387                 return -EINVAL;
4388
4389         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4390         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4391                 return -E2BIG;
4392         p->nbufs = tmp;
4393         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4394         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4395
4396         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4397                                 &size))
4398                 return -EOVERFLOW;
4399         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4400                 return -EOVERFLOW;
4401
4402         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4403         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4404                 return -EFAULT;
4405
4406         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4407         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4408         if (tmp > USHRT_MAX)
4409                 return -E2BIG;
4410         p->bid = tmp;
4411         return 0;
4412 }
4413
4414 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4415 {
4416         struct io_buffer *buf;
4417         u64 addr = pbuf->addr;
4418         int i, bid = pbuf->bid;
4419
4420         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4421                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
4422                 if (!buf)
4423                         break;
4424
4425                 buf->addr = addr;
4426                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4427                 buf->bid = bid;
4428                 addr += pbuf->len;
4429                 bid++;
4430                 if (!*head) {
4431                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4432                         *head = buf;
4433                 } else {
4434                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4435                 }
4436         }
4437
4438         return i ? i : -ENOMEM;
4439 }
4440
4441 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4442 {
4443         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4444         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4445         struct io_buffer *head, *list;
4446         int ret = 0;
4447         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4448
4449         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4450
4451         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4452
4453         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4454
4455         ret = io_add_buffers(p, &head);
4456         if (ret >= 0 && !list) {
4457                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4458                 if (ret < 0)
4459                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4460         }
4461         if (ret < 0)
4462                 req_set_fail(req);
4463         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4464         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4465         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4466         return 0;
4467 }
4468
4469 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4470                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4471 {
4472 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4473         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4474                 return -EINVAL;
4475         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4476                 return -EINVAL;
4477
4478         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4479         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4480         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4481
4482         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4483                 struct epoll_event __user *ev;
4484
4485                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4486                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4487                         return -EFAULT;
4488         }
4489
4490         return 0;
4491 #else
4492         return -EOPNOTSUPP;
4493 #endif
4494 }
4495
4496 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4497 {
4498 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4499         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4500         int ret;
4501         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4502
4503         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4504         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4505                 return -EAGAIN;
4506
4507         if (ret < 0)
4508                 req_set_fail(req);
4509         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4510         return 0;
4511 #else
4512         return -EOPNOTSUPP;
4513 #endif
4514 }
4515
4516 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4517 {
4518 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4519         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4520                 return -EINVAL;
4521         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4522                 return -EINVAL;
4523
4524         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4525         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4526         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4527         return 0;
4528 #else
4529         return -EOPNOTSUPP;
4530 #endif
4531 }
4532
4533 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4534 {
4535 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4536         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4537         int ret;
4538
4539         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4540                 return -EAGAIN;
4541
4542         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4543         if (ret < 0)
4544                 req_set_fail(req);
4545         io_req_complete(req, ret);
4546         return 0;
4547 #else
4548         return -EOPNOTSUPP;
4549 #endif
4550 }
4551
4552 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4553 {
4554         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4555                 return -EINVAL;
4556         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4557                 return -EINVAL;
4558
4559         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4560         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4561         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4562         return 0;
4563 }
4564
4565 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4566 {
4567         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4568         int ret;
4569
4570         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4571                 switch (fa->advice) {
4572                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4573                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4574                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4575                         break;
4576                 default:
4577                         return -EAGAIN;
4578                 }
4579         }
4580
4581         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4582         if (ret < 0)
4583                 req_set_fail(req);
4584         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4585         return 0;
4586 }
4587
4588 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4589 {
4590         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4591                 return -EINVAL;
4592         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4593                 return -EINVAL;
4594         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4595                 return -EBADF;
4596
4597         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4598         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4599         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4600         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4601         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4602
4603         return 0;
4604 }
4605
4606 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4607 {
4608         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4609         int ret;
4610
4611         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4612                 return -EAGAIN;
4613
4614         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4615                        ctx->buffer);
4616
4617         if (ret < 0)
4618                 req_set_fail(req);
4619         io_req_complete(req, ret);
4620         return 0;
4621 }
4622
4623 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4624 {
4625         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4626                 return -EINVAL;
4627         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4628             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4629                 return -EINVAL;
4630         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4631                 return -EBADF;
4632
4633         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4634         req->close.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4635         if (req->close.file_slot && req->close.fd)
4636                 return -EINVAL;
4637
4638         return 0;
4639 }
4640
4641 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4642 {
4643         struct files_struct *files = current->files;
4644         struct io_close *close = &req->close;
4645         struct fdtable *fdt;
4646         struct file *file = NULL;
4647         int ret = -EBADF;
4648
4649         if (req->close.file_slot) {
4650                 ret = io_close_fixed(req, issue_flags);
4651                 goto err;
4652         }
4653
4654         spin_lock(&files->file_lock);
4655         fdt = files_fdtable(files);
4656         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4657                 spin_unlock(&files->file_lock);
4658                 goto err;
4659         }
4660         file = fdt->fd[close->fd];
4661         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4662                 spin_unlock(&files->file_lock);
4663                 file = NULL;
4664                 goto err;
4665         }
4666
4667         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4668         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4669                 spin_unlock(&files->file_lock);
4670                 return -EAGAIN;
4671         }
4672
4673         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4674         spin_unlock(&files->file_lock);
4675         if (ret < 0) {
4676                 if (ret == -ENOENT)
4677                         ret = -EBADF;
4678                 goto err;
4679         }
4680
4681         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4682         ret = filp_close(file, current->files);
4683 err:
4684         if (ret < 0)
4685                 req_set_fail(req);
4686         if (file)
4687                 fput(file);
4688         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4689         return 0;
4690 }
4691
4692 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4693 {
4694         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4695
4696         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4697                 return -EINVAL;
4698         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4699                      sqe->splice_fd_in))
4700                 return -EINVAL;
4701
4702         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4703         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4704         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4705         return 0;
4706 }
4707
4708 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4709 {
4710         int ret;
4711
4712         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4713         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4714                 return -EAGAIN;
4715
4716         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4717                                 req->sync.flags);
4718         if (ret < 0)
4719                 req_set_fail(req);
4720         io_req_complete(req, ret);
4721         return 0;
4722 }
4723
4724 #if defined(CONFIG_NET)
4725 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4726                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4727 {
4728         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4729
4730         if (async_msg)
4731                 return -EAGAIN;
4732         if (io_alloc_async_data(req)) {
4733                 kfree(kmsg->free_iov);
4734                 return -ENOMEM;
4735         }
4736         async_msg = req->async_data;
4737         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4738         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4739         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4740         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4741         if (!async_msg->free_iov)
4742                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4743
4744         return -EAGAIN;
4745 }
4746
4747 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4748                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4749 {
4750         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4751         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4752         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4753                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4754 }
4755
4756 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4757 {
4758         int ret;
4759
4760         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4761         if (!ret)
4762                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4763         return ret;
4764 }
4765
4766 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4767 {
4768         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4769
4770         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4771                 return -EINVAL;
4772
4773         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4774         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4775         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4776         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4777                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4778
4779 #ifdef CONFIG_COMPAT
4780         if (req->ctx->compat)
4781                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4782 #endif
4783         return 0;
4784 }
4785
4786 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4787 {
4788         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4789         struct socket *sock;
4790         unsigned flags;
4791         int min_ret = 0;
4792         int ret;
4793
4794         sock = sock_from_file(req->file);
4795         if (unlikely(!sock))
4796                 return -ENOTSOCK;
4797
4798         kmsg = req->async_data;
4799         if (!kmsg) {
4800                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4801                 if (ret)
4802                         return ret;
4803                 kmsg = &iomsg;
4804         }
4805
4806         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4807         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4808                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4809         if (flags & MSG_WAITALL)
4810                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4811
4812         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4813         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4814                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4815         if (ret == -ERESTARTSYS)
4816                 ret = -EINTR;
4817
4818         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4819         if (kmsg->free_iov)
4820                 kfree(kmsg->free_iov);
4821         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4822         if (ret < min_ret)
4823                 req_set_fail(req);
4824         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4825         return 0;
4826 }
4827
4828 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4829 {
4830         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4831         struct msghdr msg;
4832         struct iovec iov;
4833         struct socket *sock;
4834         unsigned flags;
4835         int min_ret = 0;
4836         int ret;
4837
4838         sock = sock_from_file(req->file);
4839         if (unlikely(!sock))
4840                 return -ENOTSOCK;
4841
4842         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4843         if (unlikely(ret))
4844                 return ret;
4845
4846         msg.msg_name = NULL;
4847         msg.msg_control = NULL;
4848         msg.msg_controllen = 0;
4849         msg.msg_namelen = 0;
4850
4851         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4852         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4853                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4854         if (flags & MSG_WAITALL)
4855                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4856
4857         msg.msg_flags = flags;
4858         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4859         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4860                 return -EAGAIN;
4861         if (ret == -ERESTARTSYS)
4862                 ret = -EINTR;
4863
4864         if (ret < min_ret)
4865                 req_set_fail(req);
4866         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4867         return 0;
4868 }
4869
4870 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4871                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4872 {
4873         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4874         struct iovec __user *uiov;
4875         size_t iov_len;
4876         int ret;
4877
4878         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4879                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4880         if (ret)
4881                 return ret;
4882
4883         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4884                 if (iov_len > 1)
4885                         return -EINVAL;
4886                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4887                         return -EFAULT;
4888                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4889                 iomsg->free_iov = NULL;
4890         } else {
4891                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4892                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4893                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4894                                      false);
4895                 if (ret > 0)
4896                         ret = 0;
4897         }
4898
4899         return ret;
4900 }
4901
4902 #ifdef CONFIG_COMPAT
4903 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4904                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4905 {
4906         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4907         struct compat_iovec __user *uiov;
4908         compat_uptr_t ptr;
4909         compat_size_t len;
4910         int ret;
4911
4912         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4913                                   &ptr, &len);
4914         if (ret)
4915                 return ret;
4916
4917         uiov = compat_ptr(ptr);
4918         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4919                 compat_ssize_t clen;
4920
4921                 if (len > 1)
4922                         return -EINVAL;
4923                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4924                         return -EFAULT;
4925                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4926                         return -EFAULT;
4927                 if (clen < 0)
4928                         return -EINVAL;
4929                 sr->len = clen;
4930                 iomsg->free_iov = NULL;
4931         } else {
4932                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4933                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4934                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4935                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4936                 if (ret < 0)
4937                         return ret;
4938         }
4939
4940         return 0;
4941 }
4942 #endif
4943
4944 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4945                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4946 {
4947         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4948
4949 #ifdef CONFIG_COMPAT
4950         if (req->ctx->compat)
4951                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4952 #endif
4953
4954         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4955 }
4956
4957 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4958                                                bool needs_lock)
4959 {
4960         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4961         struct io_buffer *kbuf;
4962
4963         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4964         if (IS_ERR(kbuf))
4965                 return kbuf;
4966
4967         sr->kbuf = kbuf;
4968         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4969         return kbuf;
4970 }
4971
4972 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4973 {
4974         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4975 }
4976
4977 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4978 {
4979         int ret;
4980
4981         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4982         if (!ret)
4983                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4984         return ret;
4985 }
4986
4987 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4988 {
4989         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4990
4991         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4992                 return -EINVAL;
4993
4994         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4995         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4996         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4997         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4998         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4999                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5000
5001 #ifdef CONFIG_COMPAT
5002         if (req->ctx->compat)
5003                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
5004 #endif
5005         return 0;
5006 }
5007
5008 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5009 {
5010         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
5011         struct socket *sock;
5012         struct io_buffer *kbuf;
5013         unsigned flags;
5014         int min_ret = 0;
5015         int ret, cflags = 0;
5016         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5017
5018         sock = sock_from_file(req->file);
5019         if (unlikely(!sock))
5020                 return -ENOTSOCK;
5021
5022         kmsg = req->async_data;
5023         if (!kmsg) {
5024                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
5025                 if (ret)
5026                         return ret;
5027                 kmsg = &iomsg;
5028         }
5029
5030         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5031                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
5032                 if (IS_ERR(kbuf))
5033                         return PTR_ERR(kbuf);
5034                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5035                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
5036                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
5037                                 1, req->sr_msg.len);
5038         }
5039
5040         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5041         if (force_nonblock)
5042                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5043         if (flags & MSG_WAITALL)
5044                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
5045
5046         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
5047                                         kmsg->uaddr, flags);
5048         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5049                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
5050         if (ret == -ERESTARTSYS)
5051                 ret = -EINTR;
5052
5053         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5054                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5055         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
5056         if (kmsg->free_iov)
5057                 kfree(kmsg->free_iov);
5058         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5059         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5060                 req_set_fail(req);
5061         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5062         return 0;
5063 }
5064
5065 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5066 {
5067         struct io_buffer *kbuf;
5068         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5069         struct msghdr msg;
5070         void __user *buf = sr->buf;
5071         struct socket *sock;
5072         struct iovec iov;
5073         unsigned flags;
5074         int min_ret = 0;
5075         int ret, cflags = 0;
5076         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5077
5078         sock = sock_from_file(req->file);
5079         if (unlikely(!sock))
5080                 return -ENOTSOCK;
5081
5082         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5083                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
5084                 if (IS_ERR(kbuf))
5085                         return PTR_ERR(kbuf);
5086                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5087         }
5088
5089         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
5090         if (unlikely(ret))
5091                 goto out_free;
5092
5093         msg.msg_name = NULL;
5094         msg.msg_control = NULL;
5095         msg.msg_controllen = 0;
5096         msg.msg_namelen = 0;
5097         msg.msg_iocb = NULL;
5098         msg.msg_flags = 0;
5099
5100         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5101         if (force_nonblock)
5102                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5103         if (flags & MSG_WAITALL)
5104                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
5105
5106         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
5107         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5108                 return -EAGAIN;
5109         if (ret == -ERESTARTSYS)
5110                 ret = -EINTR;
5111 out_free:
5112         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5113                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5114         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5115                 req_set_fail(req);
5116         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5117         return 0;
5118 }
5119
5120 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5121 {
5122         struct io_accept *accept = &req->accept;
5123
5124         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5125                 return -EINVAL;
5126         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
5127                 return -EINVAL;
5128
5129         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5130         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5131         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
5132         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5133
5134         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5135         if (accept->file_slot && ((req->open.how.flags & O_CLOEXEC) ||
5136                                   (accept->flags & SOCK_CLOEXEC)))
5137                 return -EINVAL;
5138         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
5139                 return -EINVAL;
5140         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
5141                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
5142         return 0;
5143 }
5144
5145 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5146 {
5147         struct io_accept *accept = &req->accept;
5148         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5149         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5150         bool fixed = !!accept->file_slot;
5151         struct file *file;
5152         int ret, fd;
5153
5154         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
5155                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5156
5157         if (!fixed) {
5158                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
5159                 if (unlikely(fd < 0))
5160                         return fd;
5161         }
5162         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
5163                          accept->flags);
5164         if (IS_ERR(file)) {
5165                 if (!fixed)
5166                         put_unused_fd(fd);
5167                 ret = PTR_ERR(file);
5168                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5169                         return -EAGAIN;
5170                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5171                         ret = -EINTR;
5172                 req_set_fail(req);
5173         } else if (!fixed) {
5174                 fd_install(fd, file);
5175                 ret = fd;
5176         } else {
5177                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
5178                                             accept->file_slot - 1);
5179         }
5180         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5181         return 0;
5182 }
5183
5184 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
5185 {
5186         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5187         struct io_connect *conn = &req->connect;
5188
5189         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
5190 }
5191
5192 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5193 {
5194         struct io_connect *conn = &req->connect;
5195
5196         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5197                 return -EINVAL;
5198         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
5199             sqe->splice_fd_in)
5200                 return -EINVAL;
5201
5202         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5203         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5204         return 0;
5205 }
5206
5207 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5208 {
5209         struct io_async_connect __io, *io;
5210         unsigned file_flags;
5211         int ret;
5212         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5213
5214         if (req->async_data) {
5215                 io = req->async_data;
5216         } else {
5217                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5218                                                 req->connect.addr_len,
5219                                                 &__io.address);
5220                 if (ret)
5221                         goto out;
5222                 io = &__io;
5223         }
5224
5225         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5226
5227         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5228                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5229         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5230                 if (req->async_data)
5231                         return -EAGAIN;
5232                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5233                         ret = -ENOMEM;
5234                         goto out;
5235                 }
5236                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5237                 return -EAGAIN;
5238         }
5239         if (ret == -ERESTARTSYS)
5240                 ret = -EINTR;
5241 out:
5242         if (ret < 0)
5243                 req_set_fail(req);
5244         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5245         return 0;
5246 }
5247 #else /* !CONFIG_NET */
5248 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
5249 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
5250 {                                                                       \
5251         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5252 }
5253
5254 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
5255 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
5256 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
5257 {                                                                       \
5258         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5259 }                                                                       \
5260
5261 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
5262 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
5263 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
5264 {                                                                       \
5265         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5266 }
5267
5268 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
5269 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
5270 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
5271 IO_NETOP_PREP(accept);
5272 IO_NETOP_FN(send);
5273 IO_NETOP_FN(recv);
5274 #endif /* CONFIG_NET */
5275
5276 struct io_poll_table {
5277         struct poll_table_struct pt;
5278         struct io_kiocb *req;
5279         int nr_entries;
5280         int error;
5281 };
5282
5283 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5284                            __poll_t mask, io_req_tw_func_t func)
5285 {
5286         /* for instances that support it check for an event match first: */
5287         if (mask && !(mask & poll->events))
5288                 return 0;
5289
5290         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5291
5292         list_del_init(&poll->wait.entry);
5293
5294         req->result = mask;
5295         req->io_task_work.func = func;
5296
5297         /*
5298          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5299          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5300          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5301          * have the needed state needed for it anyway.
5302          */
5303         io_req_task_work_add(req);
5304         return 1;
5305 }
5306
5307 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5308         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5309 {
5310         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5311
5312         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
5313         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
5314                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5315
5316         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5317                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5318
5319                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5320         }
5321
5322         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5323         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5324                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5325                 return true;
5326         }
5327
5328         return false;
5329 }
5330
5331 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5332 {
5333         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5334         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5335                 return req->async_data;
5336         return req->apoll->double_poll;
5337 }
5338
5339 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5340 {
5341         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5342                 return &req->poll;
5343         return &req->apoll->poll;
5344 }
5345
5346 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5347         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5348 {
5349         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5350
5351         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5352
5353         if (poll && poll->head) {
5354                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5355
5356                 spin_lock_irq(&head->lock);
5357                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5358                 if (poll->wait.private)
5359                         req_ref_put(req);
5360                 poll->head = NULL;
5361                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5362         }
5363 }
5364
5365 static bool __io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5366         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5367 {
5368         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5369         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
5370         int error;
5371
5372         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
5373                 error = -ECANCELED;
5374                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5375         } else {
5376                 error = mangle_poll(mask);
5377         }
5378         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
5379                 flags = 0;
5380         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
5381                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5382                 flags = 0;
5383         }
5384         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
5385                 ctx->cq_extra++;
5386
5387         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
5388 }
5389
5390 static inline bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5391         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5392 {
5393         bool done;
5394
5395         done = __io_poll_complete(req, mask);
5396         io_commit_cqring(req->ctx);
5397         return done;
5398 }
5399
5400 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5401 {
5402         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5403         struct io_kiocb *nxt;
5404
5405         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5406                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5407         } else {
5408                 bool done;
5409
5410                 if (req->poll.done) {
5411                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5412                         return;
5413                 }
5414                 done = __io_poll_complete(req, req->result);
5415                 if (done) {
5416                         io_poll_remove_double(req);
5417                         hash_del(&req->hash_node);
5418                         req->poll.done = true;
5419                 } else {
5420                         req->result = 0;
5421                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
5422                 }
5423                 io_commit_cqring(ctx);
5424                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5425                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5426
5427                 if (done) {
5428                         nxt = io_put_req_find_next(req);
5429                         if (nxt)
5430                                 io_req_task_submit(nxt, locked);
5431                 }
5432         }
5433 }
5434
5435 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5436                                int sync, void *key)
5437 {
5438         struct io_kiocb *req = wait->private;
5439         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5440         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5441         unsigned long flags;
5442
5443         /* for instances that support it check for an event match first: */
5444         if (mask && !(mask & poll->events))
5445                 return 0;
5446         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
5447                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5448
5449         list_del_init(&wait->entry);
5450
5451         if (poll->head) {
5452                 bool done;
5453
5454                 spin_lock_irqsave(&poll->head->lock, flags);
5455                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5456                 if (!done)
5457                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5458                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5459                 wait->private = NULL;
5460                 spin_unlock_irqrestore(&poll->head->lock, flags);
5461                 if (!done) {
5462                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5463                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5464                 }
5465         }
5466         req_ref_put(req);
5467         return 1;
5468 }
5469
5470 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5471                               wait_queue_func_t wake_func)
5472 {
5473         poll->head = NULL;
5474         poll->done = false;
5475         poll->canceled = false;
5476 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5477         /* mask in events that we always want/need */
5478         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5479         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5480         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5481 }
5482
5483 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5484                             struct wait_queue_head *head,
5485                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5486 {
5487         struct io_kiocb *req = pt->req;
5488
5489         /*
5490          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5491          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5492          * if this happens.
5493          */
5494         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5495                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5496
5497                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5498                 if (poll_one->head == head)
5499                         return;
5500                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5501                 if (*poll_ptr) {
5502                         if ((*poll_ptr)->head == head)
5503                                 return;
5504                         pt->error = -EINVAL;
5505                         return;
5506                 }
5507                 /*
5508                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5509                  * into one-shot mode.
5510                  */
5511                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5512                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5513                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5514                 if (!poll) {
5515                         pt->error = -ENOMEM;
5516                         return;
5517                 }
5518                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5519                 req_ref_get(req);
5520                 poll->wait.private = req;
5521                 *poll_ptr = poll;
5522         }
5523
5524         pt->nr_entries++;
5525         poll->head = head;
5526
5527         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5528                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5529         else
5530                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5531 }
5532
5533 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5534                                struct poll_table_struct *p)
5535 {
5536         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5537         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5538
5539         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5540 }
5541
5542 static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5543 {
5544         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5545         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5546
5547         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5548
5549         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5550                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5551                 return;
5552         }
5553
5554         hash_del(&req->hash_node);
5555         io_poll_remove_double(req);
5556         apoll->poll.done = true;
5557         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5558
5559         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5560                 io_req_task_submit(req, locked);
5561         else
5562                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5563 }
5564
5565 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5566                         void *key)
5567 {
5568         struct io_kiocb *req = wait->private;
5569         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5570
5571         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5572                                         key_to_poll(key));
5573
5574         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5575 }
5576
5577 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5578 {
5579         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5580         struct hlist_head *list;
5581
5582         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5583         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5584 }
5585
5586 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5587                                       struct io_poll_iocb *poll,
5588                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5589                                       wait_queue_func_t wake_func)
5590         __acquires(&ctx->completion_lock)
5591 {
5592         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5593         bool cancel = false;
5594
5595         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5596         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
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         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5606         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5607                 ipt->error = -EINVAL;
5608
5609         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5610         if (ipt->error || (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)))
5611                 io_poll_remove_double(req);
5612         if (likely(poll->head)) {
5613                 spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5614                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5615                         if (ipt->error)
5616                                 cancel = true;
5617                         ipt->error = 0;
5618                         mask = 0;
5619                 }
5620                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5621                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5622                 else if (cancel)
5623                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5624                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5625                         io_poll_req_insert(req);
5626                 spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5627         }
5628
5629         return mask;
5630 }
5631
5632 enum {
5633         IO_APOLL_OK,
5634         IO_APOLL_ABORTED,
5635         IO_APOLL_READY
5636 };
5637
5638 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5639 {
5640         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5641         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5642         struct async_poll *apoll;
5643         struct io_poll_table ipt;
5644         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5645         int rw;
5646
5647         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5648                 return IO_APOLL_ABORTED;
5649         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5650                 return IO_APOLL_ABORTED;
5651         if (!def->pollin && !def->pollout)
5652                 return IO_APOLL_ABORTED;
5653
5654         if (def->pollin) {
5655                 rw = READ;
5656                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5657
5658                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5659                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5660                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5661                         mask &= ~POLLIN;
5662         } else {
5663                 rw = WRITE;
5664                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5665         }
5666
5667         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5668         if (!io_file_supports_nowait(req, rw))
5669                 return IO_APOLL_ABORTED;
5670
5671         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5672         if (unlikely(!apoll))
5673                 return IO_APOLL_ABORTED;
5674         apoll->double_poll = NULL;
5675         req->apoll = apoll;
5676         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5677         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5678         io_req_set_refcount(req);
5679
5680         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5681                                         io_async_wake);
5682         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5683         if (ret || ipt.error)
5684                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
5685
5686         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5687                                 mask, apoll->poll.events);
5688         return IO_APOLL_OK;
5689 }
5690
5691 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5692                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5693         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5694 {
5695         bool do_complete = false;
5696
5697         if (!poll->head)
5698                 return false;
5699         spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5700         if (do_cancel)
5701                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5702         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5703                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5704                 do_complete = true;
5705         }
5706         spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5707         hash_del(&req->hash_node);
5708         return do_complete;
5709 }
5710
5711 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5712         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5713 {
5714         bool do_complete;
5715
5716         io_poll_remove_double(req);
5717         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5718
5719         if (do_complete) {
5720                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5721                 io_commit_cqring(req->ctx);
5722                 req_set_fail(req);
5723                 io_put_req_deferred(req);
5724         }
5725         return do_complete;
5726 }
5727
5728 /*
5729  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5730  */
5731 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5732                                bool cancel_all)
5733 {
5734         struct hlist_node *tmp;
5735         struct io_kiocb *req;
5736         int posted = 0, i;
5737
5738         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5739         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5740                 struct hlist_head *list;
5741
5742                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5743                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5744                         if (io_match_task_safe(req, tsk, cancel_all))
5745                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5746                 }
5747         }
5748         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5749
5750         if (posted)
5751                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5752
5753         return posted != 0;
5754 }
5755
5756 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5757                                      bool poll_only)
5758         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5759 {
5760         struct hlist_head *list;
5761         struct io_kiocb *req;
5762
5763         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5764         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5765                 if (sqe_addr != req->user_data)
5766                         continue;
5767                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5768                         continue;
5769                 return req;
5770         }
5771         return NULL;
5772 }
5773
5774 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5775                           bool poll_only)
5776         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5777 {
5778         struct io_kiocb *req;
5779
5780         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5781         if (!req)
5782                 return -ENOENT;
5783         if (io_poll_remove_one(req))
5784                 return 0;
5785
5786         return -EALREADY;
5787 }
5788
5789 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5790                                      unsigned int flags)
5791 {
5792         u32 events;
5793
5794         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5795 #ifdef __BIG_ENDIAN
5796         events = swahw32(events);
5797 #endif
5798         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5799                 events |= EPOLLONESHOT;
5800         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5801 }
5802
5803 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5804                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5805 {
5806         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5807         u32 flags;
5808
5809         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5810                 return -EINVAL;
5811         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5812                 return -EINVAL;
5813         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5814         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5815                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5816                 return -EINVAL;
5817         /* meaningless without update */
5818         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5819                 return -EINVAL;
5820
5821         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5822         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5823         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5824
5825         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5826         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5827                 return -EINVAL;
5828         if (upd->update_events)
5829                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5830         else if (sqe->poll32_events)
5831                 return -EINVAL;
5832
5833         return 0;
5834 }
5835
5836 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5837                         void *key)
5838 {
5839         struct io_kiocb *req = wait->private;
5840         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5841
5842         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5843 }
5844
5845 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5846                                struct poll_table_struct *p)
5847 {
5848         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5849
5850         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5851 }
5852
5853 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5854 {
5855         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5856         u32 flags;
5857
5858         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5859                 return -EINVAL;
5860         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5861                 return -EINVAL;
5862         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5863         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5864                 return -EINVAL;
5865
5866         io_req_set_refcount(req);
5867         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5868         return 0;
5869 }
5870
5871 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5872 {
5873         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5874         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5875         struct io_poll_table ipt;
5876         __poll_t mask;
5877         bool done;
5878
5879         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5880
5881         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5882                                         io_poll_wake);
5883
5884         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5885                 ipt.error = 0;
5886                 done = io_poll_complete(req, mask);
5887         }
5888         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5889
5890         if (mask) {
5891                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5892                 if (done)
5893                         io_put_req(req);
5894         }
5895         return ipt.error;
5896 }
5897
5898 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5899 {
5900         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5901         struct io_kiocb *preq;
5902         bool completing;
5903         int ret;
5904
5905         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5906         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5907         if (!preq) {
5908                 ret = -ENOENT;
5909                 goto err;
5910         }
5911
5912         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5913                 completing = true;
5914                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5915                 goto err;
5916         }
5917
5918         /*
5919          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5920          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5921          * let completion re-add it.
5922          */
5923         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5924         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5925                 ret = -EALREADY;
5926                 goto err;
5927         }
5928         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5929         ret = 0;
5930 err:
5931         if (ret < 0) {
5932                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5933                 req_set_fail(req);
5934                 io_req_complete(req, ret);
5935                 return 0;
5936         }
5937         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5938         if (req->poll_update.update_events) {
5939                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5940                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5941                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5942         }
5943         if (req->poll_update.update_user_data)
5944                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5945         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5946
5947         /* complete update request, we're done with it */
5948         io_req_complete(req, ret);
5949
5950         if (!completing) {
5951                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5952                 if (ret < 0) {
5953                         req_set_fail(preq);
5954                         io_req_complete(preq, ret);
5955                 }
5956         }
5957         return 0;
5958 }
5959
5960 static void io_req_task_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5961 {
5962         req_set_fail(req);
5963         io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
5964 }
5965
5966 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5967 {
5968         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5969                                                 struct io_timeout_data, timer);
5970         struct io_kiocb *req = data->req;
5971         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5972         unsigned long flags;
5973
5974         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
5975         list_del_init(&req->timeout.list);
5976         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5977                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5978         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
5979
5980         req->io_task_work.func = io_req_task_timeout;
5981         io_req_task_work_add(req);
5982         return HRTIMER_NORESTART;
5983 }
5984
5985 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5986                                            __u64 user_data)
5987         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5988 {
5989         struct io_timeout_data *io;
5990         struct io_kiocb *req;
5991         bool found = false;
5992
5993         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5994                 found = user_data == req->user_data;
5995                 if (found)
5996                         break;
5997         }
5998         if (!found)
5999                 return ERR_PTR(-ENOENT);
6000
6001         io = req->async_data;
6002         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6003                 return ERR_PTR(-EALREADY);
6004         list_del_init(&req->timeout.list);
6005         return req;
6006 }
6007
6008 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
6009         __must_hold(&ctx->completion_lock)
6010         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6011 {
6012         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6013
6014         if (IS_ERR(req))
6015                 return PTR_ERR(req);
6016
6017         req_set_fail(req);
6018         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
6019         io_put_req_deferred(req);
6020         return 0;
6021 }
6022
6023 static clockid_t io_timeout_get_clock(struct io_timeout_data *data)
6024 {
6025         switch (data->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) {
6026         case IORING_TIMEOUT_BOOTTIME:
6027                 return CLOCK_BOOTTIME;
6028         case IORING_TIMEOUT_REALTIME:
6029                 return CLOCK_REALTIME;
6030         default:
6031                 /* can't happen, vetted at prep time */
6032                 WARN_ON_ONCE(1);
6033                 fallthrough;
6034         case 0:
6035                 return CLOCK_MONOTONIC;
6036         }
6037 }
6038
6039 static int io_linked_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6040                                     struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6041         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6042 {
6043         struct io_timeout_data *io;
6044         struct io_kiocb *req;
6045         bool found = false;
6046
6047         list_for_each_entry(req, &ctx->ltimeout_list, timeout.list) {
6048                 found = user_data == req->user_data;
6049                 if (found)
6050                         break;
6051         }
6052         if (!found)
6053                 return -ENOENT;
6054
6055         io = req->async_data;
6056         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6057                 return -EALREADY;
6058         hrtimer_init(&io->timer, io_timeout_get_clock(io), mode);
6059         io->timer.function = io_link_timeout_fn;
6060         hrtimer_start(&io->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6061         return 0;
6062 }
6063
6064 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6065                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6066         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6067 {
6068         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6069         struct io_timeout_data *data;
6070
6071         if (IS_ERR(req))
6072                 return PTR_ERR(req);
6073
6074         req->timeout.off = 0; /* noseq */
6075         data = req->async_data;
6076         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
6077         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), mode);
6078         data->timer.function = io_timeout_fn;
6079         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6080         return 0;
6081 }
6082
6083 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
6084                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
6085 {
6086         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6087
6088         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6089                 return -EINVAL;
6090         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6091                 return -EINVAL;
6092         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
6093                 return -EINVAL;
6094
6095         tr->ltimeout = false;
6096         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6097         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6098         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK) {
6099                 if (hweight32(tr->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6100                         return -EINVAL;
6101                 if (tr->flags & IORING_LINK_TIMEOUT_UPDATE)
6102                         tr->ltimeout = true;
6103                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK|IORING_TIMEOUT_ABS))
6104                         return -EINVAL;
6105                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
6106                         return -EFAULT;
6107         } else if (tr->flags) {
6108                 /* timeout removal doesn't support flags */
6109                 return -EINVAL;
6110         }
6111
6112         return 0;
6113 }
6114
6115 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
6116 {
6117         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
6118                                             : HRTIMER_MODE_REL;
6119 }
6120
6121 /*
6122  * Remove or update an existing timeout command
6123  */
6124 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6125 {
6126         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6127         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6128         int ret;
6129
6130         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
6131                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
6132                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6133                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
6134                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6135                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6136         } else {
6137                 enum hrtimer_mode mode = io_translate_timeout_mode(tr->flags);
6138
6139                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6140                 if (tr->ltimeout)
6141                         ret = io_linked_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6142                 else
6143                         ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6144                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6145         }
6146
6147         if (ret < 0)
6148                 req_set_fail(req);
6149         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6150         return 0;
6151 }
6152
6153 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6154                            bool is_timeout_link)
6155 {
6156         struct io_timeout_data *data;
6157         unsigned flags;
6158         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
6159
6160         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6161                 return -EINVAL;
6162         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
6163             sqe->splice_fd_in)
6164                 return -EINVAL;
6165         if (off && is_timeout_link)
6166                 return -EINVAL;
6167         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6168         if (flags & ~(IORING_TIMEOUT_ABS | IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK))
6169                 return -EINVAL;
6170         /* more than one clock specified is invalid, obviously */
6171         if (hweight32(flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6172                 return -EINVAL;
6173
6174         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6175         req->timeout.off = off;
6176         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
6177                 req->ctx->off_timeout_used = true;
6178
6179         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
6180                 return -ENOMEM;
6181
6182         data = req->async_data;
6183         data->req = req;
6184         data->flags = flags;
6185
6186         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
6187                 return -EFAULT;
6188
6189         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
6190         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), data->mode);
6191
6192         if (is_timeout_link) {
6193                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
6194
6195                 if (!link->head)
6196                         return -EINVAL;
6197                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6198                         return -EINVAL;
6199                 req->timeout.head = link->last;
6200                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
6201         }
6202         return 0;
6203 }
6204
6205 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6206 {
6207         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6208         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6209         struct list_head *entry;
6210         u32 tail, off = req->timeout.off;
6211
6212         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6213
6214         /*
6215          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
6216          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
6217          * a pure timeout request, sequence isn't used.
6218          */
6219         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
6220                 entry = ctx->timeout_list.prev;
6221                 goto add;
6222         }
6223
6224         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6225         req->timeout.target_seq = tail + off;
6226
6227         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
6228          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
6229          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
6230          */
6231         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
6232
6233         /*
6234          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
6235          * the one we need first.
6236          */
6237         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
6238                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
6239                                                   timeout.list);
6240
6241                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
6242                         continue;
6243                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
6244                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
6245                         break;
6246         }
6247 add:
6248         list_add(&req->timeout.list, entry);
6249         data->timer.function = io_timeout_fn;
6250         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
6251         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6252         return 0;
6253 }
6254
6255 struct io_cancel_data {
6256         struct io_ring_ctx *ctx;
6257         u64 user_data;
6258 };
6259
6260 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
6261 {
6262         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6263         struct io_cancel_data *cd = data;
6264
6265         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
6266 }
6267
6268 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
6269                                struct io_ring_ctx *ctx)
6270 {
6271         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
6272         enum io_wq_cancel cancel_ret;
6273         int ret = 0;
6274
6275         if (!tctx || !tctx->io_wq)
6276                 return -ENOENT;
6277
6278         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
6279         switch (cancel_ret) {
6280         case IO_WQ_CANCEL_OK:
6281                 ret = 0;
6282                 break;
6283         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
6284                 ret = -EALREADY;
6285                 break;
6286         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
6287                 ret = -ENOENT;
6288                 break;
6289         }
6290
6291         return ret;
6292 }
6293
6294 static int io_try_cancel_userdata(struct io_kiocb *req, u64 sqe_addr)
6295 {
6296         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6297         int ret;
6298
6299         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
6300
6301         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
6302         if (ret != -ENOENT)
6303                 return ret;
6304
6305         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6306         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6307         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
6308         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6309         if (ret != -ENOENT)
6310                 goto out;
6311         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
6312 out:
6313         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6314         return ret;
6315 }
6316
6317 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
6318                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6319 {
6320         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6321                 return -EINVAL;
6322         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6323                 return -EINVAL;
6324         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
6325             sqe->splice_fd_in)
6326                 return -EINVAL;
6327
6328         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6329         return 0;
6330 }
6331
6332 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6333 {
6334         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6335         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
6336         struct io_tctx_node *node;
6337         int ret;
6338
6339         ret = io_try_cancel_userdata(req, sqe_addr);
6340         if (ret != -ENOENT)
6341                 goto done;
6342
6343         /* slow path, try all io-wq's */
6344         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6345         ret = -ENOENT;
6346         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
6347                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
6348
6349                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
6350                 if (ret != -ENOENT)
6351                         break;
6352         }
6353         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6354 done:
6355         if (ret < 0)
6356                 req_set_fail(req);
6357         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6358         return 0;
6359 }
6360
6361 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
6362                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6363 {
6364         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6365                 return -EINVAL;
6366         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6367                 return -EINVAL;
6368
6369         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6370         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6371         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6372                 return -EINVAL;
6373         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6374         return 0;
6375 }
6376
6377 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6378 {
6379         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6380         struct io_uring_rsrc_update2 up;
6381         int ret;
6382
6383         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6384         up.data = req->rsrc_update.arg;
6385         up.nr = 0;
6386         up.tags = 0;
6387         up.resv = 0;
6388
6389         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6390         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
6391                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
6392         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6393
6394         if (ret < 0)
6395                 req_set_fail(req);
6396         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6397         return 0;
6398 }
6399
6400 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6401 {
6402         switch (req->opcode) {
6403         case IORING_OP_NOP:
6404                 return 0;
6405         case IORING_OP_READV:
6406         case IORING_OP_READ_FIXED:
6407         case IORING_OP_READ:
6408                 return io_read_prep(req, sqe);
6409         case IORING_OP_WRITEV:
6410         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6411         case IORING_OP_WRITE:
6412                 return io_write_prep(req, sqe);
6413         case IORING_OP_POLL_ADD:
6414                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6415         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6416                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
6417         case IORING_OP_FSYNC:
6418                 return io_fsync_prep(req, sqe);
6419         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6420                 return io_sfr_prep(req, sqe);
6421         case IORING_OP_SENDMSG:
6422         case IORING_OP_SEND:
6423                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6424         case IORING_OP_RECVMSG:
6425         case IORING_OP_RECV:
6426                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6427         case IORING_OP_CONNECT:
6428                 return io_connect_prep(req, sqe);
6429         case IORING_OP_TIMEOUT:
6430                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6431         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6432                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6433         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6434                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6435         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6436                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6437         case IORING_OP_ACCEPT:
6438                 return io_accept_prep(req, sqe);
6439         case IORING_OP_FALLOCATE:
6440                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6441         case IORING_OP_OPENAT:
6442                 return io_openat_prep(req, sqe);
6443         case IORING_OP_CLOSE:
6444                 return io_close_prep(req, sqe);
6445         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6446                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6447         case IORING_OP_STATX:
6448                 return io_statx_prep(req, sqe);
6449         case IORING_OP_FADVISE:
6450                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6451         case IORING_OP_MADVISE:
6452                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6453         case IORING_OP_OPENAT2:
6454                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6455         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6456                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6457         case IORING_OP_SPLICE:
6458                 return io_splice_prep(req, sqe);
6459         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6460                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6461         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6462                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6463         case IORING_OP_TEE:
6464                 return io_tee_prep(req, sqe);
6465         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6466                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6467         case IORING_OP_RENAMEAT:
6468                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6469         case IORING_OP_UNLINKAT:
6470                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6471         case IORING_OP_MKDIRAT:
6472                 return io_mkdirat_prep(req, sqe);
6473         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6474                 return io_symlinkat_prep(req, sqe);
6475         case IORING_OP_LINKAT:
6476                 return io_linkat_prep(req, sqe);
6477         }
6478
6479         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6480                         req->opcode);
6481         return -EINVAL;
6482 }
6483
6484 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
6485 {
6486         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
6487                 return 0;
6488         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
6489                 return -EFAULT;
6490         if (io_alloc_async_data(req))
6491                 return -EAGAIN;
6492
6493         switch (req->opcode) {
6494         case IORING_OP_READV:
6495                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6496         case IORING_OP_WRITEV:
6497                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6498         case IORING_OP_SENDMSG:
6499                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6500         case IORING_OP_RECVMSG:
6501                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6502         case IORING_OP_CONNECT:
6503                 return io_connect_prep_async(req);
6504         }
6505         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6506                     req->opcode);
6507         return -EFAULT;
6508 }
6509
6510 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6511 {
6512         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6513
6514         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6515         io_for_each_link(req, req)
6516                 seq--;
6517         return seq;
6518 }
6519
6520 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6521 {
6522         struct io_kiocb *pos;
6523         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6524         struct io_defer_entry *de;
6525         int ret;
6526         u32 seq;
6527
6528         if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
6529                 io_req_complete_fail_submit(req);
6530                 return true;
6531         }
6532
6533         /*
6534          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6535          * head request and the next request/link after the current link.
6536          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6537          * maintained for every request of our link.
6538          */
6539         if (ctx->drain_next) {
6540                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6541                 ctx->drain_next = false;
6542         }
6543         /* not interested in head, start from the first linked */
6544         io_for_each_link(pos, req->link) {
6545                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6546                         ctx->drain_next = true;
6547                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6548                         break;
6549                 }
6550         }
6551
6552         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6553         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6554                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6555                 ctx->drain_active = false;
6556                 return false;
6557         }
6558
6559         seq = io_get_sequence(req);
6560         /* Still a chance to pass the sequence check */
6561         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6562                 return false;
6563
6564         ret = io_req_prep_async(req);
6565         if (ret)
6566                 goto fail;
6567         io_prep_async_link(req);
6568         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6569         if (!de) {
6570                 ret = -ENOMEM;
6571 fail:
6572                 io_req_complete_failed(req, ret);
6573                 return true;
6574         }
6575
6576         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6577         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6578                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6579                 kfree(de);
6580                 io_queue_async_work(req, NULL);
6581                 return true;
6582         }
6583
6584         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6585         de->req = req;
6586         de->seq = seq;
6587         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6588         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6589         return true;
6590 }
6591
6592 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6593 {
6594         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6595                 switch (req->opcode) {
6596                 case IORING_OP_READV:
6597                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6598                 case IORING_OP_READ:
6599                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6600                         break;
6601                 case IORING_OP_RECVMSG:
6602                 case IORING_OP_RECV:
6603                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6604                         break;
6605                 }
6606         }
6607
6608         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6609                 switch (req->opcode) {
6610                 case IORING_OP_READV:
6611                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6612                 case IORING_OP_READ:
6613                 case IORING_OP_WRITEV:
6614                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6615                 case IORING_OP_WRITE: {
6616                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6617
6618                         kfree(io->free_iovec);
6619                         break;
6620                         }
6621                 case IORING_OP_RECVMSG:
6622                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6623                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6624
6625                         kfree(io->free_iov);
6626                         break;
6627                         }
6628                 case IORING_OP_SPLICE:
6629                 case IORING_OP_TEE:
6630                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6631                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6632                         break;
6633                 case IORING_OP_OPENAT:
6634                 case IORING_OP_OPENAT2:
6635                         if (req->open.filename)
6636                                 putname(req->open.filename);
6637                         break;
6638                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6639                         putname(req->rename.oldpath);
6640                         putname(req->rename.newpath);
6641                         break;
6642                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6643                         putname(req->unlink.filename);
6644                         break;
6645                 case IORING_OP_MKDIRAT:
6646                         putname(req->mkdir.filename);
6647                         break;
6648                 case IORING_OP_SYMLINKAT:
6649                         putname(req->symlink.oldpath);
6650                         putname(req->symlink.newpath);
6651                         break;
6652                 case IORING_OP_LINKAT:
6653                         putname(req->hardlink.oldpath);
6654                         putname(req->hardlink.newpath);
6655                         break;
6656                 }
6657         }
6658         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6659                 kfree(req->apoll->double_poll);
6660                 kfree(req->apoll);
6661                 req->apoll = NULL;
6662         }
6663         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6664                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6665
6666                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6667         }
6668         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6669                 put_cred(req->creds);
6670
6671         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6672 }
6673
6674 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6675 {
6676         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6677         const struct cred *creds = NULL;
6678         int ret;
6679
6680         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6681                 creds = override_creds(req->creds);
6682
6683         switch (req->opcode) {
6684         case IORING_OP_NOP:
6685                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6686                 break;
6687         case IORING_OP_READV:
6688         case IORING_OP_READ_FIXED:
6689         case IORING_OP_READ:
6690                 ret = io_read(req, issue_flags);
6691                 break;
6692         case IORING_OP_WRITEV:
6693         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6694         case IORING_OP_WRITE:
6695                 ret = io_write(req, issue_flags);
6696                 break;
6697         case IORING_OP_FSYNC:
6698                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6699                 break;
6700         case IORING_OP_POLL_ADD:
6701                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6702                 break;
6703         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6704                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6705                 break;
6706         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6707                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6708                 break;
6709         case IORING_OP_SENDMSG:
6710                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6711                 break;
6712         case IORING_OP_SEND:
6713                 ret = io_send(req, issue_flags);
6714                 break;
6715         case IORING_OP_RECVMSG:
6716                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6717                 break;
6718         case IORING_OP_RECV:
6719                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6720                 break;
6721         case IORING_OP_TIMEOUT:
6722                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6723                 break;
6724         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6725                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6726                 break;
6727         case IORING_OP_ACCEPT:
6728                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6729                 break;
6730         case IORING_OP_CONNECT:
6731                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6732                 break;
6733         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6734                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6735                 break;
6736         case IORING_OP_FALLOCATE:
6737                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6738                 break;
6739         case IORING_OP_OPENAT:
6740                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6741                 break;
6742         case IORING_OP_CLOSE:
6743                 ret = io_close(req, issue_flags);
6744                 break;
6745         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6746                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6747                 break;
6748         case IORING_OP_STATX:
6749                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6750                 break;
6751         case IORING_OP_FADVISE:
6752                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6753                 break;
6754         case IORING_OP_MADVISE:
6755                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6756                 break;
6757         case IORING_OP_OPENAT2:
6758                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6759                 break;
6760         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6761                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6762                 break;
6763         case IORING_OP_SPLICE:
6764                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6765                 break;
6766         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6767                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6768                 break;
6769         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6770                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6771                 break;
6772         case IORING_OP_TEE:
6773                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6774                 break;
6775         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6776                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6777                 break;
6778         case IORING_OP_RENAMEAT:
6779                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6780                 break;
6781         case IORING_OP_UNLINKAT:
6782                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6783                 break;
6784         case IORING_OP_MKDIRAT:
6785                 ret = io_mkdirat(req, issue_flags);
6786                 break;
6787         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6788                 ret = io_symlinkat(req, issue_flags);
6789                 break;
6790         case IORING_OP_LINKAT:
6791                 ret = io_linkat(req, issue_flags);
6792                 break;
6793         default:
6794                 ret = -EINVAL;
6795                 break;
6796         }
6797
6798         if (creds)
6799                 revert_creds(creds);
6800         if (ret)
6801                 return ret;
6802         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6803         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6804                 io_iopoll_req_issued(req);
6805
6806         return 0;
6807 }
6808
6809 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
6810 {
6811         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6812
6813         req = io_put_req_find_next(req);
6814         return req ? &req->work : NULL;
6815 }
6816
6817 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6818 {
6819         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6820         struct io_kiocb *timeout;
6821         int ret = 0;
6822
6823         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
6824         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
6825                 __io_req_set_refcount(req, 2);
6826         else
6827                 req_ref_get(req);
6828
6829         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6830         if (timeout)
6831                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6832
6833         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
6834         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6835                 ret = -ECANCELED;
6836
6837         if (!ret) {
6838                 do {
6839                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6840                         /*
6841                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6842                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6843                          * wait for request slots on the block side.
6844                          */
6845                         if (ret != -EAGAIN)
6846                                 break;
6847                         cond_resched();
6848                 } while (1);
6849         }
6850
6851         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6852         if (ret)
6853                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6854 }
6855
6856 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6857                                                        unsigned i)
6858 {
6859         return &table->files[i];
6860 }
6861
6862 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6863                                               int index)
6864 {
6865         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6866
6867         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6868 }
6869
6870 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6871 {
6872         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6873
6874         if (__io_file_supports_nowait(file, READ))
6875                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6876         if (__io_file_supports_nowait(file, WRITE))
6877                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6878         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6879                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6880         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6881 }
6882
6883 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_ring_ctx *ctx,
6884                                              struct io_kiocb *req, int fd)
6885 {
6886         struct file *file;
6887         unsigned long file_ptr;
6888
6889         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6890                 return NULL;
6891         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6892         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6893         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6894         file_ptr &= ~FFS_MASK;
6895         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6896         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_NOWAIT_READ_BIT);
6897         io_req_set_rsrc_node(req);
6898         return file;
6899 }
6900
6901 static struct file *io_file_get_normal(struct io_ring_ctx *ctx,
6902                                        struct io_kiocb *req, int fd)
6903 {
6904         struct file *file = fget(fd);
6905
6906         trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6907
6908         /* we don't allow fixed io_uring files */
6909         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6910                 io_req_track_inflight(req);
6911         return file;
6912 }
6913
6914 static inline struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
6915                                        struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6916 {
6917         if (fixed)
6918                 return io_file_get_fixed(ctx, req, fd);
6919         else
6920                 return io_file_get_normal(ctx, req, fd);
6921 }
6922
6923 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6924 {
6925         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
6926         int ret = -ENOENT;
6927
6928         if (prev) {
6929                 if (!(req->task->flags & PF_EXITING))
6930                         ret = io_try_cancel_userdata(req, prev->user_data);
6931                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
6932                 io_put_req(prev);
6933         } else {
6934                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6935         }
6936 }
6937
6938 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6939 {
6940         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6941                                                 struct io_timeout_data, timer);
6942         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6943         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6944         unsigned long flags;
6945
6946         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
6947         prev = req->timeout.head;
6948         req->timeout.head = NULL;
6949
6950         /*
6951          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6952          * race with the completion of the linked work.
6953          */
6954         if (prev) {
6955                 io_remove_next_linked(prev);
6956                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6957                         prev = NULL;
6958         }
6959         list_del(&req->timeout.list);
6960         req->timeout.prev = prev;
6961         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6962
6963         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
6964         io_req_task_work_add(req);
6965         return HRTIMER_NORESTART;
6966 }
6967
6968 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6969 {
6970         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6971
6972         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6973         /*
6974          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6975          * before we got a chance to setup the timer
6976          */
6977         if (req->timeout.head) {
6978                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6979
6980                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6981                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6982                                 data->mode);
6983                 list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->ltimeout_list);
6984         }
6985         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6986         /* drop submission reference */
6987         io_put_req(req);
6988 }
6989
6990 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6991         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6992 {
6993         struct io_kiocb *linked_timeout;
6994         int ret;
6995
6996 issue_sqe:
6997         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6998
6999         /*
7000          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
7001          * doesn't support non-blocking read/write attempts
7002          */
7003         if (likely(!ret)) {
7004                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
7005                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7006                         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
7007
7008                         state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
7009                         if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
7010                                 io_submit_flush_completions(ctx);
7011                         return;
7012                 }
7013
7014                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
7015                 if (linked_timeout)
7016                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7017         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
7018                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
7019
7020                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
7021                 case IO_APOLL_READY:
7022                         if (linked_timeout)
7023                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7024                         goto issue_sqe;
7025                 case IO_APOLL_ABORTED:
7026                         /*
7027                          * Queued up for async execution, worker will release
7028                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
7029                          */
7030                         io_queue_async_work(req, NULL);
7031                         break;
7032                 }
7033
7034                 if (linked_timeout)
7035                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7036         } else {
7037                 io_req_complete_failed(req, ret);
7038         }
7039 }
7040
7041 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7042         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7043 {
7044         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
7045                 return;
7046
7047         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL)))) {
7048                 __io_queue_sqe(req);
7049         } else if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
7050                 io_req_complete_fail_submit(req);
7051         } else {
7052                 int ret = io_req_prep_async(req);
7053
7054                 if (unlikely(ret))
7055                         io_req_complete_failed(req, ret);
7056                 else
7057                         io_queue_async_work(req, NULL);
7058         }
7059 }
7060
7061 /*
7062  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
7063  *
7064  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
7065  */
7066 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
7067                                         struct io_kiocb *req,
7068                                         unsigned int sqe_flags)
7069 {
7070         if (likely(!ctx->restricted))
7071                 return true;
7072
7073         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
7074                 return false;
7075
7076         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
7077             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
7078                 return false;
7079
7080         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
7081                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
7082                 return false;
7083
7084         return true;
7085 }
7086
7087 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7088                        const struct io_uring_sqe *sqe)
7089         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7090 {
7091         struct io_submit_state *state;
7092         unsigned int sqe_flags;
7093         int personality, ret = 0;
7094
7095         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
7096         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
7097         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
7098         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
7099         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
7100         req->file = NULL;
7101         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
7102         req->task = current;
7103
7104         /* enforce forwards compatibility on users */
7105         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
7106                 return -EINVAL;
7107         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
7108                 return -EINVAL;
7109         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
7110                 return -EACCES;
7111
7112         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
7113             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
7114                 return -EOPNOTSUPP;
7115         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
7116                 ctx->drain_active = true;
7117
7118         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
7119         if (personality) {
7120                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
7121                 if (!req->creds)
7122                         return -EINVAL;
7123                 get_cred(req->creds);
7124                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
7125         }
7126         state = &ctx->submit_state;
7127
7128         /*
7129          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
7130          * is potentially a read/write to block based storage.
7131          */
7132         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
7133             io_op_defs[req->opcode].plug) {
7134                 blk_start_plug(&state->plug);
7135                 state->plug_started = true;
7136         }
7137
7138         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
7139                 req->file = io_file_get(ctx, req, READ_ONCE(sqe->fd),
7140                                         (sqe_flags & IOSQE_FIXED_FILE));
7141                 if (unlikely(!req->file))
7142                         ret = -EBADF;
7143         }
7144
7145         state->ios_left--;
7146         return ret;
7147 }
7148
7149 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7150                          const struct io_uring_sqe *sqe)
7151         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7152 {
7153         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
7154         int ret;
7155
7156         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
7157         if (unlikely(ret)) {
7158 fail_req:
7159                 /* fail even hard links since we don't submit */
7160                 if (link->head) {
7161                         /*
7162                          * we can judge a link req is failed or cancelled by if
7163                          * REQ_F_FAIL is set, but the head is an exception since
7164                          * it may be set REQ_F_FAIL because of other req's failure
7165                          * so let's leverage req->result to distinguish if a head
7166                          * is set REQ_F_FAIL because of its failure or other req's
7167                          * failure so that we can set the correct ret code for it.
7168                          * init result here to avoid affecting the normal path.
7169                          */
7170                         if (!(link->head->flags & REQ_F_FAIL))
7171                                 req_fail_link_node(link->head, -ECANCELED);
7172                 } else if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7173                         /*
7174                          * the current req is a normal req, we should return
7175                          * error and thus break the submittion loop.
7176                          */
7177                         io_req_complete_failed(req, ret);
7178                         return ret;
7179                 }
7180                 req_fail_link_node(req, ret);
7181         } else {
7182                 ret = io_req_prep(req, sqe);
7183                 if (unlikely(ret))
7184                         goto fail_req;
7185         }
7186
7187         /* don't need @sqe from now on */
7188         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
7189                                   req->flags, true,
7190                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
7191
7192         /*
7193          * If we already have a head request, queue this one for async
7194          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
7195          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
7196          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
7197          * conditions are true (normal request), then just queue it.
7198          */
7199         if (link->head) {
7200                 struct io_kiocb *head = link->head;
7201
7202                 if (!(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
7203                         ret = io_req_prep_async(req);
7204                         if (unlikely(ret)) {
7205                                 req_fail_link_node(req, ret);
7206                                 if (!(head->flags & REQ_F_FAIL))
7207                                         req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
7208                         }
7209                 }
7210                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
7211                 link->last->link = req;
7212                 link->last = req;
7213
7214                 /* last request of a link, enqueue the link */
7215                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7216                         link->head = NULL;
7217                         io_queue_sqe(head);
7218                 }
7219         } else {
7220                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
7221                         link->head = req;
7222                         link->last = req;
7223                 } else {
7224                         io_queue_sqe(req);
7225                 }
7226         }
7227
7228         return 0;
7229 }
7230
7231 /*
7232  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
7233  */
7234 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
7235                                 struct io_ring_ctx *ctx)
7236 {
7237         if (state->link.head)
7238                 io_queue_sqe(state->link.head);
7239         if (state->compl_nr)
7240                 io_submit_flush_completions(ctx);
7241         if (state->plug_started)
7242                 blk_finish_plug(&state->plug);
7243 }
7244
7245 /*
7246  * Start submission side cache.
7247  */
7248 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
7249                                   unsigned int max_ios)
7250 {
7251         state->plug_started = false;
7252         state->ios_left = max_ios;
7253         /* set only head, no need to init link_last in advance */
7254         state->link.head = NULL;
7255 }
7256
7257 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
7258 {
7259         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7260
7261         /*
7262          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
7263          * since once we write the new head, the application could
7264          * write new data to them.
7265          */
7266         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
7267 }
7268
7269 /*
7270  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
7271  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
7272  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
7273  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
7274  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
7275  * prevent a re-load down the line.
7276  */
7277 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
7278 {
7279         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
7280         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
7281
7282         /*
7283          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
7284          *
7285          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
7286          *    head updates.
7287          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
7288          *    though the application is the one updating it.
7289          */
7290         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
7291         if (likely(head < ctx->sq_entries))
7292                 return &ctx->sq_sqes[head];
7293
7294         /* drop invalid entries */
7295         ctx->cq_extra--;
7296         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
7297                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
7298         return NULL;
7299 }
7300
7301 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
7302         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7303 {
7304         int submitted = 0;
7305
7306         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
7307         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
7308         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
7309                 return -EAGAIN;
7310         io_get_task_refs(nr);
7311
7312         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
7313         while (submitted < nr) {
7314                 const struct io_uring_sqe *sqe;
7315                 struct io_kiocb *req;
7316
7317                 req = io_alloc_req(ctx);
7318                 if (unlikely(!req)) {
7319                         if (!submitted)
7320                                 submitted = -EAGAIN;
7321                         break;
7322                 }
7323                 sqe = io_get_sqe(ctx);
7324                 if (unlikely(!sqe)) {
7325                         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->submit_state.free_list);
7326                         break;
7327                 }
7328                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
7329                 submitted++;
7330                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
7331                         break;
7332         }
7333
7334         if (unlikely(submitted != nr)) {
7335                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
7336                 int unused = nr - ref_used;
7337
7338                 current->io_uring->cached_refs += unused;
7339                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
7340         }
7341
7342         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
7343          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
7344         io_commit_sqring(ctx);
7345
7346         return submitted;
7347 }
7348
7349 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
7350 {
7351         return READ_ONCE(sqd->state);
7352 }
7353
7354 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7355 {
7356         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
7357         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7358         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7359                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7360         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7361 }
7362
7363 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7364 {
7365         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7366         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7367                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7368         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7369 }
7370
7371 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7372 {
7373         unsigned int to_submit;
7374         int ret = 0;
7375
7376         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7377         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7378         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
7379                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
7380
7381         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7382                 unsigned nr_events = 0;
7383                 const struct cred *creds = NULL;
7384
7385                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
7386                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
7387
7388                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7389                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
7390                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
7391
7392                 /*
7393                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
7394                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
7395                  */
7396                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
7397                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
7398                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7399                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7400
7401                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7402                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7403                 if (creds)
7404                         revert_creds(creds);
7405         }
7406
7407         return ret;
7408 }
7409
7410 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7411 {
7412         struct io_ring_ctx *ctx;
7413         unsigned sq_thread_idle = 0;
7414
7415         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7416                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
7417         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7418 }
7419
7420 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
7421 {
7422         bool did_sig = false;
7423         struct ksignal ksig;
7424
7425         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
7426             signal_pending(current)) {
7427                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7428                 if (signal_pending(current))
7429                         did_sig = get_signal(&ksig);
7430                 cond_resched();
7431                 mutex_lock(&sqd->lock);
7432         }
7433         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7434 }
7435
7436 static int io_sq_thread(void *data)
7437 {
7438         struct io_sq_data *sqd = data;
7439         struct io_ring_ctx *ctx;
7440         unsigned long timeout = 0;
7441         char buf[TASK_COMM_LEN];
7442         DEFINE_WAIT(wait);
7443
7444         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
7445         set_task_comm(current, buf);
7446
7447         if (sqd->sq_cpu != -1)
7448                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
7449         else
7450                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
7451         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
7452
7453         mutex_lock(&sqd->lock);
7454         while (1) {
7455                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
7456
7457                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
7458                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
7459                                 break;
7460                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7461                 }
7462
7463                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7464                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7465                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7466
7467                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7468                                 sqt_spin = true;
7469                 }
7470                 if (io_run_task_work())
7471                         sqt_spin = true;
7472
7473                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7474                         cond_resched();
7475                         if (sqt_spin)
7476                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7477                         continue;
7478                 }
7479
7480                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7481                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
7482                         bool needs_sched = true;
7483
7484                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7485                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7486
7487                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7488                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7489                                         needs_sched = false;
7490                                         break;
7491                                 }
7492                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
7493                                         needs_sched = false;
7494                                         break;
7495                                 }
7496                         }
7497
7498                         if (needs_sched) {
7499                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7500                                 schedule();
7501                                 mutex_lock(&sqd->lock);
7502                         }
7503                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7504                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7505                 }
7506
7507                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7508                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7509         }
7510
7511         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
7512         sqd->thread = NULL;
7513         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7514                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7515         io_run_task_work();
7516         mutex_unlock(&sqd->lock);
7517
7518         complete(&sqd->exited);
7519         do_exit(0);
7520 }
7521
7522 struct io_wait_queue {
7523         struct wait_queue_entry wq;
7524         struct io_ring_ctx *ctx;
7525         unsigned cq_tail;
7526         unsigned nr_timeouts;
7527 };
7528
7529 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7530 {
7531         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7532         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
7533
7534         /*
7535          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7536          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7537          * regardless of event count.
7538          */
7539         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7540 }
7541
7542 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7543                             int wake_flags, void *key)
7544 {
7545         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7546                                                         wq);
7547
7548         /*
7549          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7550          * the task, and the next invocation will do it.
7551          */
7552         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7553                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7554         return -1;
7555 }
7556
7557 static int io_run_task_work_sig(void)
7558 {
7559         if (io_run_task_work())
7560                 return 1;
7561         if (!signal_pending(current))
7562                 return 0;
7563         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7564                 return -ERESTARTSYS;
7565         return -EINTR;
7566 }
7567
7568 /* when returns >0, the caller should retry */
7569 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7570                                           struct io_wait_queue *iowq,
7571                                           signed long *timeout)
7572 {
7573         int ret;
7574
7575         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7576         ret = io_run_task_work_sig();
7577         if (ret || io_should_wake(iowq))
7578                 return ret;
7579         /* let the caller flush overflows, retry */
7580         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7581                 return 1;
7582
7583         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7584         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7585 }
7586
7587 /*
7588  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7589  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7590  */
7591 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7592                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7593                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7594 {
7595         struct io_wait_queue iowq;
7596         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7597         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7598         int ret;
7599
7600         do {
7601                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
7602                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7603                         return 0;
7604                 if (!io_run_task_work())
7605                         break;
7606         } while (1);
7607
7608         if (uts) {
7609                 struct timespec64 ts;
7610
7611                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7612                         return -EFAULT;
7613                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7614         }
7615
7616         if (sig) {
7617 #ifdef CONFIG_COMPAT
7618                 if (in_compat_syscall())
7619                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7620                                                       sigsz);
7621                 else
7622 #endif
7623                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7624
7625                 if (ret)
7626                         return ret;
7627         }
7628
7629         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
7630         iowq.wq.private = current;
7631         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
7632         iowq.ctx = ctx;
7633         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7634         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
7635
7636         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7637         do {
7638                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7639                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
7640                         ret = -EBUSY;
7641                         break;
7642                 }
7643                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7644                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7645                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7646                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7647                 cond_resched();
7648         } while (ret > 0);
7649
7650         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7651
7652         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7653 }
7654
7655 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7656 {
7657         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7658
7659         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7660                 kfree(table[i]);
7661         kfree(table);
7662 }
7663
7664 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7665 {
7666         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7667         size_t init_size = size;
7668         void **table;
7669
7670         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7671         if (!table)
7672                 return NULL;
7673
7674         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7675                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7676
7677                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7678                 if (!table[i]) {
7679                         io_free_page_table(table, init_size);
7680                         return NULL;
7681                 }
7682                 size -= this_size;
7683         }
7684         return table;
7685 }
7686
7687 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7688 {
7689         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7690         kfree(ref_node);
7691 }
7692
7693 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7694 {
7695         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7696         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7697         unsigned long flags;
7698         bool first_add = false;
7699
7700         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7701         node->done = true;
7702
7703         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7704                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7705                                             struct io_rsrc_node, node);
7706                 /* recycle ref nodes in order */
7707                 if (!node->done)
7708                         break;
7709                 list_del(&node->node);
7710                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7711         }
7712         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7713
7714         if (first_add)
7715                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7716 }
7717
7718 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7719 {
7720         struct io_rsrc_node *ref_node;
7721
7722         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7723         if (!ref_node)
7724                 return NULL;
7725
7726         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7727                             0, GFP_KERNEL)) {
7728                 kfree(ref_node);
7729                 return NULL;
7730         }
7731         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7732         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7733         ref_node->done = false;
7734         return ref_node;
7735 }
7736
7737 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7738                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7739 {
7740         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7741         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7742
7743         if (data_to_kill) {
7744                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7745
7746                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7747                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7748                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7749                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7750
7751                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7752                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7753                 ctx->rsrc_node = NULL;
7754         }
7755
7756         if (!ctx->rsrc_node) {
7757                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7758                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7759         }
7760 }
7761
7762 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7763 {
7764         if (ctx->rsrc_backup_node)
7765                 return 0;
7766         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7767         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7768 }
7769
7770 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7771 {
7772         int ret;
7773
7774         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7775         if (data->quiesce)
7776                 return -ENXIO;
7777
7778         data->quiesce = true;
7779         do {
7780                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7781                 if (ret)
7782                         break;
7783                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7784
7785                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7786                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7787                         break;
7788                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7789                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7790                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7791                 if (!ret) {
7792                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7793                         break;
7794                 }
7795
7796                 atomic_inc(&data->refs);
7797                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7798                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7799                 reinit_completion(&data->done);
7800
7801                 ret = io_run_task_work_sig();
7802                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7803         } while (ret >= 0);
7804         data->quiesce = false;
7805
7806         return ret;
7807 }
7808
7809 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7810 {
7811         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7812         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7813
7814         return &data->tags[table_idx][off];
7815 }
7816
7817 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7818 {
7819         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7820
7821         if (data->tags)
7822                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7823         kfree(data);
7824 }
7825
7826 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7827                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7828                               struct io_rsrc_data **pdata)
7829 {
7830         struct io_rsrc_data *data;
7831         int ret = -ENOMEM;
7832         unsigned i;
7833
7834         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7835         if (!data)
7836                 return -ENOMEM;
7837         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7838         if (!data->tags) {
7839                 kfree(data);
7840                 return -ENOMEM;
7841         }
7842
7843         data->nr = nr;
7844         data->ctx = ctx;
7845         data->do_put = do_put;
7846         if (utags) {
7847                 ret = -EFAULT;
7848                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7849                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7850
7851                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7852                                            sizeof(*tag_slot)))
7853                                 goto fail;
7854                 }
7855         }
7856
7857         atomic_set(&data->refs, 1);
7858         init_completion(&data->done);
7859         *pdata = data;
7860         return 0;
7861 fail:
7862         io_rsrc_data_free(data);
7863         return ret;
7864 }
7865
7866 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7867 {
7868         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]),
7869                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7870         return !!table->files;
7871 }
7872
7873 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
7874 {
7875         kvfree(table->files);
7876         table->files = NULL;
7877 }
7878
7879 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7880 {
7881 #if defined(CONFIG_UNIX)
7882         if (ctx->ring_sock) {
7883                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7884                 struct sk_buff *skb;
7885
7886                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7887                         kfree_skb(skb);
7888         }
7889 #else
7890         int i;
7891
7892         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7893                 struct file *file;
7894
7895                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7896                 if (file)
7897                         fput(file);
7898         }
7899 #endif
7900         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
7901         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7902         ctx->file_data = NULL;
7903         ctx->nr_user_files = 0;
7904 }
7905
7906 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7907 {
7908         int ret;
7909
7910         if (!ctx->file_data)
7911                 return -ENXIO;
7912         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7913         if (!ret)
7914                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7915         return ret;
7916 }
7917
7918 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7919         __releases(&sqd->lock)
7920 {
7921         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7922
7923         /*
7924          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7925          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7926          */
7927         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7928         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7929                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7930         mutex_unlock(&sqd->lock);
7931 }
7932
7933 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7934         __acquires(&sqd->lock)
7935 {
7936         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7937
7938         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7939         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7940         mutex_lock(&sqd->lock);
7941         if (sqd->thread)
7942                 wake_up_process(sqd->thread);
7943 }
7944
7945 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7946 {
7947         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7948         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7949
7950         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7951         mutex_lock(&sqd->lock);
7952         if (sqd->thread)
7953                 wake_up_process(sqd->thread);
7954         mutex_unlock(&sqd->lock);
7955         wait_for_completion(&sqd->exited);
7956 }
7957
7958 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7959 {
7960         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7961                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7962
7963                 io_sq_thread_stop(sqd);
7964                 kfree(sqd);
7965         }
7966 }
7967
7968 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7969 {
7970         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7971
7972         if (sqd) {
7973                 io_sq_thread_park(sqd);
7974                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7975                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7976                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7977
7978                 io_put_sq_data(sqd);
7979                 ctx->sq_data = NULL;
7980         }
7981 }
7982
7983 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7984 {
7985         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7986         struct io_sq_data *sqd;
7987         struct fd f;
7988
7989         f = fdget(p->wq_fd);
7990         if (!f.file)
7991                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7992         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7993                 fdput(f);
7994                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7995         }
7996
7997         ctx_attach = f.file->private_data;
7998         sqd = ctx_attach->sq_data;
7999         if (!sqd) {
8000                 fdput(f);
8001                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8002         }
8003         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
8004                 fdput(f);
8005                 return ERR_PTR(-EPERM);
8006         }
8007
8008         refcount_inc(&sqd->refs);
8009         fdput(f);
8010         return sqd;
8011 }
8012
8013 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
8014                                          bool *attached)
8015 {
8016         struct io_sq_data *sqd;
8017
8018         *attached = false;
8019         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8020                 sqd = io_attach_sq_data(p);
8021                 if (!IS_ERR(sqd)) {
8022                         *attached = true;
8023                         return sqd;
8024                 }
8025                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
8026                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
8027                         return sqd;
8028         }
8029
8030         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
8031         if (!sqd)
8032                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8033
8034         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
8035         refcount_set(&sqd->refs, 1);
8036         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
8037         mutex_init(&sqd->lock);
8038         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
8039         init_completion(&sqd->exited);
8040         return sqd;
8041 }
8042
8043 #if defined(CONFIG_UNIX)
8044 /*
8045  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
8046  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
8047  * loops in the file referencing.
8048  */
8049 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
8050 {
8051         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
8052         struct scm_fp_list *fpl;
8053         struct sk_buff *skb;
8054         int i, nr_files;
8055
8056         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
8057         if (!fpl)
8058                 return -ENOMEM;
8059
8060         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
8061         if (!skb) {
8062                 kfree(fpl);
8063                 return -ENOMEM;
8064         }
8065
8066         skb->sk = sk;
8067
8068         nr_files = 0;
8069         fpl->user = get_uid(current_user());
8070         for (i = 0; i < nr; i++) {
8071                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
8072
8073                 if (!file)
8074                         continue;
8075                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
8076                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
8077                 nr_files++;
8078         }
8079
8080         if (nr_files) {
8081                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
8082                 fpl->count = nr_files;
8083                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
8084                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
8085                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
8086                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
8087
8088                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
8089                         fput(fpl->fp[i]);
8090         } else {
8091                 kfree_skb(skb);
8092                 kfree(fpl);
8093         }
8094
8095         return 0;
8096 }
8097
8098 /*
8099  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
8100  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
8101  * garbage collection to take care of this problem for us.
8102  */
8103 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8104 {
8105         unsigned left, total;
8106         int ret = 0;
8107
8108         total = 0;
8109         left = ctx->nr_user_files;
8110         while (left) {
8111                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
8112
8113                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
8114                 if (ret)
8115                         break;
8116                 left -= this_files;
8117                 total += this_files;
8118         }
8119
8120         if (!ret)
8121                 return 0;
8122
8123         while (total < ctx->nr_user_files) {
8124                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
8125
8126                 if (file)
8127                         fput(file);
8128                 total++;
8129         }
8130
8131         return ret;
8132 }
8133 #else
8134 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8135 {
8136         return 0;
8137 }
8138 #endif
8139
8140 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8141 {
8142         struct file *file = prsrc->file;
8143 #if defined(CONFIG_UNIX)
8144         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8145         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
8146         struct sk_buff *skb;
8147         int i;
8148
8149         __skb_queue_head_init(&list);
8150
8151         /*
8152          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
8153          * remove this entry and rearrange the file array.
8154          */
8155         skb = skb_dequeue(head);
8156         while (skb) {
8157                 struct scm_fp_list *fp;
8158
8159                 fp = UNIXCB(skb).fp;
8160                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
8161                         int left;
8162
8163                         if (fp->fp[i] != file)
8164                                 continue;
8165
8166                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
8167                         left = fp->count - 1 - i;
8168                         if (left) {
8169                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
8170                                                 left * sizeof(struct file *));
8171                         }
8172                         fp->count--;
8173                         if (!fp->count) {
8174                                 kfree_skb(skb);
8175                                 skb = NULL;
8176                         } else {
8177                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8178                         }
8179                         fput(file);
8180                         file = NULL;
8181                         break;
8182                 }
8183
8184                 if (!file)
8185                         break;
8186
8187                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8188
8189                 skb = skb_dequeue(head);
8190         }
8191
8192         if (skb_peek(&list)) {
8193                 spin_lock_irq(&head->lock);
8194                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
8195                         __skb_queue_tail(head, skb);
8196                 spin_unlock_irq(&head->lock);
8197         }
8198 #else
8199         fput(file);
8200 #endif
8201 }
8202
8203 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
8204 {
8205         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
8206         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
8207         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
8208
8209         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
8210                 list_del(&prsrc->list);
8211
8212                 if (prsrc->tag) {
8213                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
8214
8215                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
8216                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8217                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
8218                         ctx->cq_extra++;
8219                         io_commit_cqring(ctx);
8220                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8221                         io_cqring_ev_posted(ctx);
8222                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
8223                 }
8224
8225                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
8226                 kfree(prsrc);
8227         }
8228
8229         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
8230         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
8231                 complete(&rsrc_data->done);
8232 }
8233
8234 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
8235 {
8236         struct io_ring_ctx *ctx;
8237         struct llist_node *node;
8238
8239         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
8240         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
8241
8242         while (node) {
8243                 struct io_rsrc_node *ref_node;
8244                 struct llist_node *next = node->next;
8245
8246                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
8247                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
8248                 node = next;
8249         }
8250 }
8251
8252 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8253                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
8254 {
8255         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
8256         struct file *file;
8257         int fd, ret;
8258         unsigned i;
8259
8260         if (ctx->file_data)
8261                 return -EBUSY;
8262         if (!nr_args)
8263                 return -EINVAL;
8264         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
8265                 return -EMFILE;
8266         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
8267                 return -EMFILE;
8268         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8269         if (ret)
8270                 return ret;
8271         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
8272                                  &ctx->file_data);
8273         if (ret)
8274                 return ret;
8275
8276         ret = -ENOMEM;
8277         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
8278                 goto out_free;
8279
8280         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
8281                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
8282                         ret = -EFAULT;
8283                         goto out_fput;
8284                 }
8285                 /* allow sparse sets */
8286                 if (fd == -1) {
8287                         ret = -EINVAL;
8288                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
8289                                 goto out_fput;
8290                         continue;
8291                 }
8292
8293                 file = fget(fd);
8294                 ret = -EBADF;
8295                 if (unlikely(!file))
8296                         goto out_fput;
8297
8298                 /*
8299                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
8300                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
8301                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
8302                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
8303                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
8304                  */
8305                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8306                         fput(file);
8307                         goto out_fput;
8308                 }
8309                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
8310         }
8311
8312         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
8313         if (ret) {
8314                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8315                 return ret;
8316         }
8317
8318         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8319         return ret;
8320 out_fput:
8321         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8322                 file = io_file_from_index(ctx, i);
8323                 if (file)
8324                         fput(file);
8325         }
8326         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
8327         ctx->nr_user_files = 0;
8328 out_free:
8329         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
8330         ctx->file_data = NULL;
8331         return ret;
8332 }
8333
8334 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
8335                                 int index)
8336 {
8337 #if defined(CONFIG_UNIX)
8338         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8339         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
8340         struct sk_buff *skb;
8341
8342         /*
8343          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
8344          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
8345          * and filling it in.
8346          */
8347         spin_lock_irq(&head->lock);
8348         skb = skb_peek(head);
8349         if (skb) {
8350                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
8351
8352                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
8353                         __skb_unlink(skb, head);
8354                         spin_unlock_irq(&head->lock);
8355                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
8356                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
8357                         fpl->count++;
8358                         spin_lock_irq(&head->lock);
8359                         __skb_queue_head(head, skb);
8360                 } else {
8361                         skb = NULL;
8362                 }
8363         }
8364         spin_unlock_irq(&head->lock);
8365
8366         if (skb) {
8367                 fput(file);
8368                 return 0;
8369         }
8370
8371         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
8372 #else
8373         return 0;
8374 #endif
8375 }
8376
8377 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
8378                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
8379 {
8380         struct io_rsrc_put *prsrc;
8381
8382         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
8383         if (!prsrc)
8384                 return -ENOMEM;
8385
8386         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
8387         prsrc->rsrc = rsrc;
8388         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
8389         return 0;
8390 }
8391
8392 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
8393                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
8394 {
8395         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8396         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
8397         bool needs_switch = false;
8398         struct io_fixed_file *file_slot;
8399         int ret = -EBADF;
8400
8401         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
8402         if (file->f_op == &io_uring_fops)
8403                 goto err;
8404         ret = -ENXIO;
8405         if (!ctx->file_data)
8406                 goto err;
8407         ret = -EINVAL;
8408         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
8409                 goto err;
8410
8411         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
8412         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
8413
8414         if (file_slot->file_ptr) {
8415                 struct file *old_file;
8416
8417                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8418                 if (ret)
8419                         goto err;
8420
8421                 old_file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8422                 ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, slot_index,
8423                                             ctx->rsrc_node, old_file);
8424                 if (ret)
8425                         goto err;
8426                 file_slot->file_ptr = 0;
8427                 needs_switch = true;
8428         }
8429
8430         *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
8431         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8432         ret = io_sqe_file_register(ctx, file, slot_index);
8433         if (ret) {
8434                 file_slot->file_ptr = 0;
8435                 goto err;
8436         }
8437
8438         ret = 0;
8439 err:
8440         if (needs_switch)
8441                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8442         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
8443         if (ret)
8444                 fput(file);
8445         return ret;
8446 }
8447
8448 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
8449 {
8450         unsigned int offset = req->close.file_slot - 1;
8451         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8452         struct io_fixed_file *file_slot;
8453         struct file *file;
8454         int ret, i;
8455
8456         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
8457         ret = -ENXIO;
8458         if (unlikely(!ctx->file_data))
8459                 goto out;
8460         ret = -EINVAL;
8461         if (offset >= ctx->nr_user_files)
8462                 goto out;
8463         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8464         if (ret)
8465                 goto out;
8466
8467         i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_files);
8468         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8469         ret = -EBADF;
8470         if (!file_slot->file_ptr)
8471                 goto out;
8472
8473         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8474         ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, offset, ctx->rsrc_node, file);
8475         if (ret)
8476                 goto out;
8477
8478         file_slot->file_ptr = 0;
8479         io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8480         ret = 0;
8481 out:
8482         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
8483         return ret;
8484 }
8485
8486 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8487                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8488                                  unsigned nr_args)
8489 {
8490         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8491         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
8492         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
8493         struct io_fixed_file *file_slot;
8494         struct file *file;
8495         int fd, i, err = 0;
8496         unsigned int done;
8497         bool needs_switch = false;
8498
8499         if (!ctx->file_data)
8500                 return -ENXIO;
8501         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
8502                 return -EINVAL;
8503
8504         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8505                 u64 tag = 0;
8506
8507                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
8508                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
8509                         err = -EFAULT;
8510                         break;
8511                 }
8512                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
8513                         err = -EINVAL;
8514                         break;
8515                 }
8516                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
8517                         continue;
8518
8519                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
8520                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8521
8522                 if (file_slot->file_ptr) {
8523                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8524                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
8525                                                     ctx->rsrc_node, file);
8526                         if (err)
8527                                 break;
8528                         file_slot->file_ptr = 0;
8529                         needs_switch = true;
8530                 }
8531                 if (fd != -1) {
8532                         file = fget(fd);
8533                         if (!file) {
8534                                 err = -EBADF;
8535                                 break;
8536                         }
8537                         /*
8538                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8539                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8540                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8541                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8542                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8543                          * support regular read/write anyway.
8544                          */
8545                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8546                                 fput(file);
8547                                 err = -EBADF;
8548                                 break;
8549                         }
8550                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
8551                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8552                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8553                         if (err) {
8554                                 file_slot->file_ptr = 0;
8555                                 fput(file);
8556                                 break;
8557                         }
8558                 }
8559         }
8560
8561         if (needs_switch)
8562                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
8563         return done ? done : err;
8564 }
8565
8566 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8567                                         struct task_struct *task)
8568 {
8569         struct io_wq_hash *hash;
8570         struct io_wq_data data;
8571         unsigned int concurrency;
8572
8573         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8574         hash = ctx->hash_map;
8575         if (!hash) {
8576                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
8577                 if (!hash) {
8578                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8579                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8580                 }
8581                 refcount_set(&hash->refs, 1);
8582                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
8583                 ctx->hash_map = hash;
8584         }
8585         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8586
8587         data.hash = hash;
8588         data.task = task;
8589         data.free_work = io_wq_free_work;
8590         data.do_work = io_wq_submit_work;
8591
8592         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8593         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8594
8595         return io_wq_create(concurrency, &data);
8596 }
8597
8598 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
8599                                        struct io_ring_ctx *ctx)
8600 {
8601         struct io_uring_task *tctx;
8602         int ret;
8603
8604         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8605         if (unlikely(!tctx))
8606                 return -ENOMEM;
8607
8608         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8609         if (unlikely(ret)) {
8610                 kfree(tctx);
8611                 return ret;
8612         }
8613
8614         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
8615         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
8616                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
8617                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8618                 kfree(tctx);
8619                 return ret;
8620         }
8621
8622         xa_init(&tctx->xa);
8623         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8624         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8625         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
8626         task->io_uring = tctx;
8627         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8628         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8629         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8630         return 0;
8631 }
8632
8633 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8634 {
8635         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8636
8637         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8638         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8639         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8640
8641         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8642         kfree(tctx);
8643         tsk->io_uring = NULL;
8644 }
8645
8646 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8647                                 struct io_uring_params *p)
8648 {
8649         int ret;
8650
8651         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8652         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8653                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8654                 struct fd f;
8655
8656                 f = fdget(p->wq_fd);
8657                 if (!f.file)
8658                         return -ENXIO;
8659                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8660                         fdput(f);
8661                         return -EINVAL;
8662                 }
8663                 fdput(f);
8664         }
8665         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8666                 struct task_struct *tsk;
8667                 struct io_sq_data *sqd;
8668                 bool attached;
8669
8670                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8671                 if (IS_ERR(sqd)) {
8672                         ret = PTR_ERR(sqd);
8673                         goto err;
8674                 }
8675
8676                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8677                 ctx->sq_data = sqd;
8678                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8679                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8680                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8681
8682                 io_sq_thread_park(sqd);
8683                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8684                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8685                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8686                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8687                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8688
8689                 if (ret < 0)
8690                         goto err;
8691                 if (attached)
8692                         return 0;
8693
8694                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8695                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8696
8697                         ret = -EINVAL;
8698                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8699                                 goto err_sqpoll;
8700                         sqd->sq_cpu = cpu;
8701                 } else {
8702                         sqd->sq_cpu = -1;
8703                 }
8704
8705                 sqd->task_pid = current->pid;
8706                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8707                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8708                 if (IS_ERR(tsk)) {
8709                         ret = PTR_ERR(tsk);
8710                         goto err_sqpoll;
8711                 }
8712
8713                 sqd->thread = tsk;
8714                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8715                 wake_up_new_task(tsk);
8716                 if (ret)
8717                         goto err;
8718         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8719                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8720                 ret = -EINVAL;
8721                 goto err;
8722         }
8723
8724         return 0;
8725 err_sqpoll:
8726         complete(&ctx->sq_data->exited);
8727 err:
8728         io_sq_thread_finish(ctx);
8729         return ret;
8730 }
8731
8732 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8733                                       unsigned long nr_pages)
8734 {
8735         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8736 }
8737
8738 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8739                                    unsigned long nr_pages)
8740 {
8741         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8742
8743         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8744         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8745
8746         do {
8747                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8748                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8749                 if (new_pages > page_limit)
8750                         return -ENOMEM;
8751         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8752                                         new_pages) != cur_pages);
8753
8754         return 0;
8755 }
8756
8757 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8758 {
8759         if (ctx->user)
8760                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8761
8762         if (ctx->mm_account)
8763                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8764 }
8765
8766 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8767 {
8768         int ret;
8769
8770         if (ctx->user) {
8771                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8772                 if (ret)
8773                         return ret;
8774         }
8775
8776         if (ctx->mm_account)
8777                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8778
8779         return 0;
8780 }
8781
8782 static void io_mem_free(void *ptr)
8783 {
8784         struct page *page;
8785
8786         if (!ptr)
8787                 return;
8788
8789         page = virt_to_head_page(ptr);
8790         if (put_page_testzero(page))
8791                 free_compound_page(page);
8792 }
8793
8794 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8795 {
8796         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8797                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8798
8799         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8800 }
8801
8802 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8803                                 size_t *sq_offset)
8804 {
8805         struct io_rings *rings;
8806         size_t off, sq_array_size;
8807
8808         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8809         if (off == SIZE_MAX)
8810                 return SIZE_MAX;
8811
8812 #ifdef CONFIG_SMP
8813         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8814         if (off == 0)
8815                 return SIZE_MAX;
8816 #endif
8817
8818         if (sq_offset)
8819                 *sq_offset = off;
8820
8821         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8822         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8823                 return SIZE_MAX;
8824
8825         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8826                 return SIZE_MAX;
8827
8828         return off;
8829 }
8830
8831 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8832 {
8833         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8834         unsigned int i;
8835
8836         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8837                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8838                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8839                 if (imu->acct_pages)
8840                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8841                 kvfree(imu);
8842         }
8843         *slot = NULL;
8844 }
8845
8846 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8847 {
8848         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8849         prsrc->buf = NULL;
8850 }
8851
8852 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8853 {
8854         unsigned int i;
8855
8856         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8857                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8858         kfree(ctx->user_bufs);
8859         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8860         ctx->user_bufs = NULL;
8861         ctx->buf_data = NULL;
8862         ctx->nr_user_bufs = 0;
8863 }
8864
8865 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8866 {
8867         int ret;
8868
8869         if (!ctx->buf_data)
8870                 return -ENXIO;
8871
8872         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8873         if (!ret)
8874                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8875         return ret;
8876 }
8877
8878 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8879                        void __user *arg, unsigned index)
8880 {
8881         struct iovec __user *src;
8882
8883 #ifdef CONFIG_COMPAT
8884         if (ctx->compat) {
8885                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8886                 struct compat_iovec ciov;
8887
8888                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8889                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8890                         return -EFAULT;
8891
8892                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8893                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8894                 return 0;
8895         }
8896 #endif
8897         src = (struct iovec __user *) arg;
8898         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8899                 return -EFAULT;
8900         return 0;
8901 }
8902
8903 /*
8904  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8905  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8906  * match that one.
8907  *
8908  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8909  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8910  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8911  */
8912 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8913                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8914 {
8915         int i, j;
8916
8917         /* check current page array */
8918         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8919                 if (!PageCompound(pages[i]))
8920                         continue;
8921                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8922                         return true;
8923         }
8924
8925         /* check previously registered pages */
8926         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8927                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8928
8929                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8930                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8931                                 continue;
8932                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8933                                 return true;
8934                 }
8935         }
8936
8937         return false;
8938 }
8939
8940 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8941                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8942                                  struct page **last_hpage)
8943 {
8944         int i, ret;
8945
8946         imu->acct_pages = 0;
8947         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8948                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8949                         imu->acct_pages++;
8950                 } else {
8951                         struct page *hpage;
8952
8953                         hpage = compound_head(pages[i]);
8954                         if (hpage == *last_hpage)
8955                                 continue;
8956                         *last_hpage = hpage;
8957                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8958                                 continue;
8959                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8960                 }
8961         }
8962
8963         if (!imu->acct_pages)
8964                 return 0;
8965
8966         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8967         if (ret)
8968                 imu->acct_pages = 0;
8969         return ret;
8970 }
8971
8972 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8973                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8974                                   struct page **last_hpage)
8975 {
8976         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8977         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8978         struct page **pages = NULL;
8979         unsigned long off, start, end, ubuf;
8980         size_t size;
8981         int ret, pret, nr_pages, i;
8982
8983         if (!iov->iov_base) {
8984                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8985                 return 0;
8986         }
8987
8988         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8989         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8990         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8991         nr_pages = end - start;
8992
8993         *pimu = NULL;
8994         ret = -ENOMEM;
8995
8996         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8997         if (!pages)
8998                 goto done;
8999
9000         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
9001                               GFP_KERNEL);
9002         if (!vmas)
9003                 goto done;
9004
9005         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
9006         if (!imu)
9007                 goto done;
9008
9009         ret = 0;
9010         mmap_read_lock(current->mm);
9011         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
9012                               pages, vmas);
9013         if (pret == nr_pages) {
9014                 /* don't support file backed memory */
9015                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9016                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
9017
9018                         if (vma_is_shmem(vma))
9019                                 continue;
9020                         if (vma->vm_file &&
9021                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
9022                                 ret = -EOPNOTSUPP;
9023                                 break;
9024                         }
9025                 }
9026         } else {
9027                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
9028         }
9029         mmap_read_unlock(current->mm);
9030         if (ret) {
9031                 /*
9032                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
9033                  * release any pages we did get
9034                  */
9035                 if (pret > 0)
9036                         unpin_user_pages(pages, pret);
9037                 goto done;
9038         }
9039
9040         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
9041         if (ret) {
9042                 unpin_user_pages(pages, pret);
9043                 goto done;
9044         }
9045
9046         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
9047         size = iov->iov_len;
9048         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9049                 size_t vec_len;
9050
9051                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
9052                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
9053                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
9054                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
9055                 off = 0;
9056                 size -= vec_len;
9057         }
9058         /* store original address for later verification */
9059         imu->ubuf = ubuf;
9060         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
9061         imu->nr_bvecs = nr_pages;
9062         *pimu = imu;
9063         ret = 0;
9064 done:
9065         if (ret)
9066                 kvfree(imu);
9067         kvfree(pages);
9068         kvfree(vmas);
9069         return ret;
9070 }
9071
9072 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
9073 {
9074         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
9075         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
9076 }
9077
9078 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
9079 {
9080         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
9081
9082         /*
9083          * Don't impose further limits on the size and buffer
9084          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
9085          * submitted if they are wrong.
9086          */
9087         if (!iov->iov_base)
9088                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
9089         if (!iov->iov_len)
9090                 return -EFAULT;
9091
9092         /* arbitrary limit, but we need something */
9093         if (iov->iov_len > SZ_1G)
9094                 return -EFAULT;
9095
9096         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
9097                 return -EOVERFLOW;
9098
9099         return 0;
9100 }
9101
9102 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9103                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
9104 {
9105         struct page *last_hpage = NULL;
9106         struct io_rsrc_data *data;
9107         int i, ret;
9108         struct iovec iov;
9109
9110         if (ctx->user_bufs)
9111                 return -EBUSY;
9112         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
9113                 return -EINVAL;
9114         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9115         if (ret)
9116                 return ret;
9117         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
9118         if (ret)
9119                 return ret;
9120         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
9121         if (ret) {
9122                 io_rsrc_data_free(data);
9123                 return ret;
9124         }
9125
9126         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
9127                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
9128                 if (ret)
9129                         break;
9130                 ret = io_buffer_validate(&iov);
9131                 if (ret)
9132                         break;
9133                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
9134                         ret = -EINVAL;
9135                         break;
9136                 }
9137
9138                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
9139                                              &last_hpage);
9140                 if (ret)
9141                         break;
9142         }
9143
9144         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
9145
9146         ctx->buf_data = data;
9147         if (ret)
9148                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9149         else
9150                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9151         return ret;
9152 }
9153
9154 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
9155                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9156                                    unsigned int nr_args)
9157 {
9158         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
9159         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
9160         struct page *last_hpage = NULL;
9161         bool needs_switch = false;
9162         __u32 done;
9163         int i, err;
9164
9165         if (!ctx->buf_data)
9166                 return -ENXIO;
9167         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
9168                 return -EINVAL;
9169
9170         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
9171                 struct io_mapped_ubuf *imu;
9172                 int offset = up->offset + done;
9173                 u64 tag = 0;
9174
9175                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
9176                 if (err)
9177                         break;
9178                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
9179                         err = -EFAULT;
9180                         break;
9181                 }
9182                 err = io_buffer_validate(&iov);
9183                 if (err)
9184                         break;
9185                 if (!iov.iov_base && tag) {
9186                         err = -EINVAL;
9187                         break;
9188                 }
9189                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
9190                 if (err)
9191                         break;
9192
9193                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
9194                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
9195                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
9196                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
9197                         if (unlikely(err)) {
9198                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
9199                                 break;
9200                         }
9201                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
9202                         needs_switch = true;
9203                 }
9204
9205                 ctx->user_bufs[i] = imu;
9206                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
9207         }
9208
9209         if (needs_switch)
9210                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
9211         return done ? done : err;
9212 }
9213
9214 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
9215 {
9216         __s32 __user *fds = arg;
9217         int fd;
9218
9219         if (ctx->cq_ev_fd)
9220                 return -EBUSY;
9221
9222         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
9223                 return -EFAULT;
9224
9225         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
9226         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
9227                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
9228
9229                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9230                 return ret;
9231         }
9232
9233         return 0;
9234 }
9235
9236 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9237 {
9238         if (ctx->cq_ev_fd) {
9239                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
9240                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9241                 return 0;
9242         }
9243
9244         return -ENXIO;
9245 }
9246
9247 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
9248 {
9249         struct io_buffer *buf;
9250         unsigned long index;
9251
9252         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf) {
9253                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
9254                 cond_resched();
9255         }
9256 }
9257
9258 static void io_req_cache_free(struct list_head *list)
9259 {
9260         struct io_kiocb *req, *nxt;
9261
9262         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, inflight_entry) {
9263                 list_del(&req->inflight_entry);
9264                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
9265         }
9266 }
9267
9268 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9269 {
9270         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
9271
9272         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9273
9274         if (state->free_reqs) {
9275                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
9276                 state->free_reqs = 0;
9277         }
9278
9279         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
9280         io_req_cache_free(&state->free_list);
9281         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9282 }
9283
9284 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
9285 {
9286         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
9287                 wait_for_completion(&data->done);
9288 }
9289
9290 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9291 {
9292         io_sq_thread_finish(ctx);
9293
9294         if (ctx->mm_account) {
9295                 mmdrop(ctx->mm_account);
9296                 ctx->mm_account = NULL;
9297         }
9298
9299         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
9300         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
9301         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
9302
9303         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9304         if (ctx->buf_data)
9305                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9306         if (ctx->file_data)
9307                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
9308         if (ctx->rings)
9309                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9310         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9311         io_eventfd_unregister(ctx);
9312         io_destroy_buffers(ctx);
9313         if (ctx->sq_creds)
9314                 put_cred(ctx->sq_creds);
9315
9316         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
9317         if (ctx->rsrc_node)
9318                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
9319         if (ctx->rsrc_backup_node)
9320                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
9321         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9322
9323         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
9324         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
9325
9326 #if defined(CONFIG_UNIX)
9327         if (ctx->ring_sock) {
9328                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
9329                 sock_release(ctx->ring_sock);
9330         }
9331 #endif
9332         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
9333
9334         io_mem_free(ctx->rings);
9335         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
9336
9337         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
9338         free_uid(ctx->user);
9339         io_req_caches_free(ctx);
9340         if (ctx->hash_map)
9341                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
9342         kfree(ctx->cancel_hash);
9343         kfree(ctx->dummy_ubuf);
9344         kfree(ctx);
9345 }
9346
9347 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
9348 {
9349         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9350         __poll_t mask = 0;
9351
9352         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
9353         /*
9354          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
9355          * io_commit_cqring
9356          */
9357         smp_rmb();
9358         if (!io_sqring_full(ctx))
9359                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
9360
9361         /*
9362          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
9363          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
9364          *      CPU0                    CPU1
9365          *      ----                    ----
9366          * lock(&ctx->uring_lock);
9367          *                              lock(&ep->mtx);
9368          *                              lock(&ctx->uring_lock);
9369          * lock(&ep->mtx);
9370          *
9371          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
9372          * pushs them to do the flush.
9373          */
9374         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
9375                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
9376
9377         return mask;
9378 }
9379
9380 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9381 {
9382         const struct cred *creds;
9383
9384         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
9385         if (creds) {
9386                 put_cred(creds);
9387                 return 0;
9388         }
9389
9390         return -EINVAL;
9391 }
9392
9393 struct io_tctx_exit {
9394         struct callback_head            task_work;
9395         struct completion               completion;
9396         struct io_ring_ctx              *ctx;
9397 };
9398
9399 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
9400 {
9401         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9402         struct io_tctx_exit *work;
9403
9404         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
9405         /*
9406          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
9407          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
9408          */
9409         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
9410                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
9411         complete(&work->completion);
9412 }
9413
9414 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9415 {
9416         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9417
9418         return req->ctx == data;
9419 }
9420
9421 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
9422 {
9423         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
9424         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
9425         unsigned long interval = HZ / 20;
9426         struct io_tctx_exit exit;
9427         struct io_tctx_node *node;
9428         int ret;
9429
9430         /*
9431          * If we're doing polled IO and end up having requests being
9432          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
9433          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
9434          * as nobody else will be looking for them.
9435          */
9436         do {
9437                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
9438                 if (ctx->sq_data) {
9439                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9440                         struct task_struct *tsk;
9441
9442                         io_sq_thread_park(sqd);
9443                         tsk = sqd->thread;
9444                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
9445                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
9446                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9447                         io_sq_thread_unpark(sqd);
9448                 }
9449
9450                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
9451                         /* there is little hope left, don't run it too often */
9452                         interval = HZ * 60;
9453                 }
9454         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
9455
9456         init_completion(&exit.completion);
9457         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
9458         exit.ctx = ctx;
9459         /*
9460          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
9461          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
9462          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
9463          * this lock/unlock section also waits them to finish.
9464          */
9465         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9466         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
9467                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
9468
9469                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
9470                                         ctx_node);
9471                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
9472                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
9473                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
9474                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
9475                         continue;
9476                 wake_up_process(node->task);
9477
9478                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9479                 wait_for_completion(&exit.completion);
9480                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9481         }
9482         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9483         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9484         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9485
9486         io_ring_ctx_free(ctx);
9487 }
9488
9489 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
9490 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
9491                              bool cancel_all)
9492 {
9493         struct io_kiocb *req, *tmp;
9494         int canceled = 0;
9495
9496         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9497         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
9498         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
9499                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
9500                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
9501                         canceled++;
9502                 }
9503         }
9504         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
9505         if (canceled != 0)
9506                 io_commit_cqring(ctx);
9507         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9508         if (canceled != 0)
9509                 io_cqring_ev_posted(ctx);
9510         return canceled != 0;
9511 }
9512
9513 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
9514 {
9515         unsigned long index;
9516         struct creds *creds;
9517
9518         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9519         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9520         if (ctx->rings)
9521                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9522         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
9523                 io_unregister_personality(ctx, index);
9524         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9525
9526         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
9527         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
9528
9529         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
9530         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9531
9532         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
9533         /*
9534          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
9535          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
9536          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
9537          * over using system_wq.
9538          */
9539         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
9540 }
9541
9542 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
9543 {
9544         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9545
9546         file->private_data = NULL;
9547         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9548         return 0;
9549 }
9550
9551 struct io_task_cancel {
9552         struct task_struct *task;
9553         bool all;
9554 };
9555
9556 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9557 {
9558         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9559         struct io_task_cancel *cancel = data;
9560
9561         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
9562 }
9563
9564 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
9565                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
9566 {
9567         struct io_defer_entry *de;
9568         LIST_HEAD(list);
9569
9570         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9571         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
9572                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
9573                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
9574                         break;
9575                 }
9576         }
9577         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9578         if (list_empty(&list))
9579                 return false;
9580
9581         while (!list_empty(&list)) {
9582                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
9583                 list_del_init(&de->list);
9584                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
9585                 kfree(de);
9586         }
9587         return true;
9588 }
9589
9590 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
9591 {
9592         struct io_tctx_node *node;
9593         enum io_wq_cancel cret;
9594         bool ret = false;
9595
9596         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9597         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
9598                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
9599
9600                 /*
9601                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
9602                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
9603                  */
9604                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
9605                         continue;
9606                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9607                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9608         }
9609         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9610
9611         return ret;
9612 }
9613
9614 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9615                                          struct task_struct *task,
9616                                          bool cancel_all)
9617 {
9618         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9619         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9620
9621         while (1) {
9622                 enum io_wq_cancel cret;
9623                 bool ret = false;
9624
9625                 if (!task) {
9626                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9627                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9628                         /*
9629                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9630                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9631                          */
9632                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9633                                                &cancel, true);
9634                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9635                 }
9636
9637                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9638                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9639                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9640                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9641                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9642                                 ret = true;
9643                         }
9644                 }
9645
9646                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9647                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9648                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9649                 if (task)
9650                         ret |= io_run_task_work();
9651                 if (!ret)
9652                         break;
9653                 cond_resched();
9654         }
9655 }
9656
9657 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9658 {
9659         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9660         struct io_tctx_node *node;
9661         int ret;
9662
9663         if (unlikely(!tctx)) {
9664                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9665                 if (unlikely(ret))
9666                         return ret;
9667
9668                 tctx = current->io_uring;
9669                 if (ctx->iowq_limits_set) {
9670                         unsigned int limits[2] = { ctx->iowq_limits[0],
9671                                                    ctx->iowq_limits[1], };
9672
9673                         ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, limits);
9674                         if (ret)
9675                                 return ret;
9676                 }
9677         }
9678         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9679                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9680                 if (!node)
9681                         return -ENOMEM;
9682                 node->ctx = ctx;
9683                 node->task = current;
9684
9685                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9686                                         node, GFP_KERNEL));
9687                 if (ret) {
9688                         kfree(node);
9689                         return ret;
9690                 }
9691
9692                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9693                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9694                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9695         }
9696         tctx->last = ctx;
9697         return 0;
9698 }
9699
9700 /*
9701  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9702  */
9703 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9704 {
9705         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9706
9707         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9708                 return 0;
9709         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9710 }
9711
9712 /*
9713  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9714  */
9715 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9716 {
9717         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9718         struct io_tctx_node *node;
9719
9720         if (!tctx)
9721                 return;
9722         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9723         if (!node)
9724                 return;
9725
9726         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9727         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9728
9729         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9730         list_del(&node->ctx_node);
9731         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9732
9733         if (tctx->last == node->ctx)
9734                 tctx->last = NULL;
9735         kfree(node);
9736 }
9737
9738 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9739 {
9740         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9741         struct io_tctx_node *node;
9742         unsigned long index;
9743
9744         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9745                 io_uring_del_tctx_node(index);
9746                 cond_resched();
9747         }
9748         if (wq) {
9749                 /*
9750                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9751                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9752                  */
9753                 io_wq_put_and_exit(wq);
9754                 tctx->io_wq = NULL;
9755         }
9756 }
9757
9758 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9759 {
9760         if (tracked)
9761                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9762         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9763 }
9764
9765 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9766 {
9767         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9768         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9769
9770         if (refs) {
9771                 tctx->cached_refs = 0;
9772                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9773                 put_task_struct_many(task, refs);
9774         }
9775 }
9776
9777 /*
9778  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9779  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9780  */
9781 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9782 {
9783         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9784         struct io_ring_ctx *ctx;
9785         s64 inflight;
9786         DEFINE_WAIT(wait);
9787
9788         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9789
9790         if (!current->io_uring)
9791                 return;
9792         if (tctx->io_wq)
9793                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9794
9795         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9796         do {
9797                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9798                 /* read completions before cancelations */
9799                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9800                 if (!inflight)
9801                         break;
9802
9803                 if (!sqd) {
9804                         struct io_tctx_node *node;
9805                         unsigned long index;
9806
9807                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9808                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9809                                 if (node->ctx->sq_data)
9810                                         continue;
9811                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9812                                                              cancel_all);
9813                         }
9814                 } else {
9815                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9816                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9817                                                              cancel_all);
9818                 }
9819
9820                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9821                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9822                 /*
9823                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9824                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9825                  * prepare_to_wait().
9826                  */
9827                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9828                         schedule();
9829                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9830         } while (1);
9831         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9832
9833         io_uring_clean_tctx(tctx);
9834         if (cancel_all) {
9835                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9836                 __io_uring_free(current);
9837         }
9838 }
9839
9840 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
9841 {
9842         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
9843 }
9844
9845 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9846                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9847 {
9848         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9849         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9850         struct page *page;
9851         void *ptr;
9852
9853         switch (offset) {
9854         case IORING_OFF_SQ_RING:
9855         case IORING_OFF_CQ_RING:
9856                 ptr = ctx->rings;
9857                 break;
9858         case IORING_OFF_SQES:
9859                 ptr = ctx->sq_sqes;
9860                 break;
9861         default:
9862                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9863         }
9864
9865         page = virt_to_head_page(ptr);
9866         if (sz > page_size(page))
9867                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9868
9869         return ptr;
9870 }
9871
9872 #ifdef CONFIG_MMU
9873
9874 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9875 {
9876         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9877         unsigned long pfn;
9878         void *ptr;
9879
9880         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9881         if (IS_ERR(ptr))
9882                 return PTR_ERR(ptr);
9883
9884         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9885         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9886 }
9887
9888 #else /* !CONFIG_MMU */
9889
9890 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9891 {
9892         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9893 }
9894
9895 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9896 {
9897         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9898 }
9899
9900 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9901         unsigned long addr, unsigned long len,
9902         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9903 {
9904         void *ptr;
9905
9906         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9907         if (IS_ERR(ptr))
9908                 return PTR_ERR(ptr);
9909
9910         return (unsigned long) ptr;
9911 }
9912
9913 #endif /* !CONFIG_MMU */
9914
9915 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9916 {
9917         DEFINE_WAIT(wait);
9918
9919         do {
9920                 if (!io_sqring_full(ctx))
9921                         break;
9922                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9923
9924                 if (!io_sqring_full(ctx))
9925                         break;
9926                 schedule();
9927         } while (!signal_pending(current));
9928
9929         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9930         return 0;
9931 }
9932
9933 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9934                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9935                           const sigset_t __user **sig)
9936 {
9937         struct io_uring_getevents_arg arg;
9938
9939         /*
9940          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9941          * is just a pointer to the sigset_t.
9942          */
9943         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9944                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9945                 *ts = NULL;
9946                 return 0;
9947         }
9948
9949         /*
9950          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9951          * timespec and sigset_t pointers if good.
9952          */
9953         if (*argsz != sizeof(arg))
9954                 return -EINVAL;
9955         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9956                 return -EFAULT;
9957         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9958         *argsz = arg.sigmask_sz;
9959         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9960         return 0;
9961 }
9962
9963 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9964                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9965                 size_t, argsz)
9966 {
9967         struct io_ring_ctx *ctx;
9968         int submitted = 0;
9969         struct fd f;
9970         long ret;
9971
9972         io_run_task_work();
9973
9974         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9975                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9976                 return -EINVAL;
9977
9978         f = fdget(fd);
9979         if (unlikely(!f.file))
9980                 return -EBADF;
9981
9982         ret = -EOPNOTSUPP;
9983         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9984                 goto out_fput;
9985
9986         ret = -ENXIO;
9987         ctx = f.file->private_data;
9988         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9989                 goto out_fput;
9990
9991         ret = -EBADFD;
9992         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9993                 goto out;
9994
9995         /*
9996          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9997          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9998          * we were asked to.
9999          */
10000         ret = 0;
10001         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10002                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
10003
10004                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
10005                         ret = -EOWNERDEAD;
10006                         goto out;
10007                 }
10008                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
10009                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10010                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
10011                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
10012                         if (ret)
10013                                 goto out;
10014                 }
10015                 submitted = to_submit;
10016         } else if (to_submit) {
10017                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10018                 if (unlikely(ret))
10019                         goto out;
10020                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10021                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
10022                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10023
10024                 if (submitted != to_submit)
10025                         goto out;
10026         }
10027         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
10028                 const sigset_t __user *sig;
10029                 struct __kernel_timespec __user *ts;
10030
10031                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
10032                 if (unlikely(ret))
10033                         goto out;
10034
10035                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
10036
10037                 /*
10038                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
10039                  * space applications don't need to do io completion events
10040                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
10041                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
10042                  */
10043                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
10044                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10045                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
10046                 } else {
10047                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
10048                 }
10049         }
10050
10051 out:
10052         percpu_ref_put(&ctx->refs);
10053 out_fput:
10054         fdput(f);
10055         return submitted ? submitted : ret;
10056 }
10057
10058 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10059 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
10060                 const struct cred *cred)
10061 {
10062         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
10063         struct group_info *gi;
10064         kernel_cap_t cap;
10065         unsigned __capi;
10066         int g;
10067
10068         seq_printf(m, "%5d\n", id);
10069         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
10070         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
10071         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
10072         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
10073         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
10074         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
10075         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
10076         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
10077         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
10078         gi = cred->group_info;
10079         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
10080                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
10081                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
10082         }
10083         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
10084         cap = cred->cap_effective;
10085         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
10086                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
10087         seq_putc(m, '\n');
10088         return 0;
10089 }
10090
10091 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
10092 {
10093         struct io_sq_data *sq = NULL;
10094         bool has_lock;
10095         int i;
10096
10097         /*
10098          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
10099          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
10100          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
10101          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
10102          */
10103         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
10104
10105         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10106                 sq = ctx->sq_data;
10107                 if (!sq->thread)
10108                         sq = NULL;
10109         }
10110
10111         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
10112         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
10113         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
10114         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
10115                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
10116
10117                 if (f)
10118                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
10119                 else
10120                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
10121         }
10122         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
10123         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
10124                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
10125                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
10126
10127                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
10128         }
10129         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
10130                 unsigned long index;
10131                 const struct cred *cred;
10132
10133                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
10134                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
10135                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
10136         }
10137         seq_printf(m, "PollList:\n");
10138         spin_lock(&ctx->completion_lock);
10139         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
10140                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
10141                 struct io_kiocb *req;
10142
10143                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
10144                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
10145                                         req->task->task_works != NULL);
10146         }
10147         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10148         if (has_lock)
10149                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10150 }
10151
10152 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
10153 {
10154         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
10155
10156         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
10157                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
10158                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
10159         }
10160 }
10161 #endif
10162
10163 static const struct file_operations io_uring_fops = {
10164         .release        = io_uring_release,
10165         .mmap           = io_uring_mmap,
10166 #ifndef CONFIG_MMU
10167         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
10168         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
10169 #endif
10170         .poll           = io_uring_poll,
10171 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10172         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
10173 #endif
10174 };
10175
10176 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
10177                                   struct io_uring_params *p)
10178 {
10179         struct io_rings *rings;
10180         size_t size, sq_array_offset;
10181
10182         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
10183         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
10184         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
10185
10186         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
10187         if (size == SIZE_MAX)
10188                 return -EOVERFLOW;
10189
10190         rings = io_mem_alloc(size);
10191         if (!rings)
10192                 return -ENOMEM;
10193
10194         ctx->rings = rings;
10195         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
10196         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
10197         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
10198         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
10199         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
10200
10201         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
10202         if (size == SIZE_MAX) {
10203                 io_mem_free(ctx->rings);
10204                 ctx->rings = NULL;
10205                 return -EOVERFLOW;
10206         }
10207
10208         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
10209         if (!ctx->sq_sqes) {
10210                 io_mem_free(ctx->rings);
10211                 ctx->rings = NULL;
10212                 return -ENOMEM;
10213         }
10214
10215         return 0;
10216 }
10217
10218 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
10219 {
10220         int ret, fd;
10221
10222         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
10223         if (fd < 0)
10224                 return fd;
10225
10226         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10227         if (ret) {
10228                 put_unused_fd(fd);
10229                 return ret;
10230         }
10231         fd_install(fd, file);
10232         return fd;
10233 }
10234
10235 /*
10236  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
10237  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
10238  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
10239  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
10240  */
10241 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
10242 {
10243         struct file *file;
10244 #if defined(CONFIG_UNIX)
10245         int ret;
10246
10247         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
10248                                 &ctx->ring_sock);
10249         if (ret)
10250                 return ERR_PTR(ret);
10251 #endif
10252
10253         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
10254                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
10255 #if defined(CONFIG_UNIX)
10256         if (IS_ERR(file)) {
10257                 sock_release(ctx->ring_sock);
10258                 ctx->ring_sock = NULL;
10259         } else {
10260                 ctx->ring_sock->file = file;
10261         }
10262 #endif
10263         return file;
10264 }
10265
10266 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
10267                            struct io_uring_params __user *params)
10268 {
10269         struct io_ring_ctx *ctx;
10270         struct file *file;
10271         int ret;
10272
10273         if (!entries)
10274                 return -EINVAL;
10275         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
10276                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10277                         return -EINVAL;
10278                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
10279         }
10280
10281         /*
10282          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
10283          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
10284          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
10285          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
10286          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
10287          * of CQ ring entries manually.
10288          */
10289         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
10290         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
10291                 /*
10292                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
10293                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
10294                  * any cq vs sq ring sizing.
10295                  */
10296                 if (!p->cq_entries)
10297                         return -EINVAL;
10298                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
10299                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10300                                 return -EINVAL;
10301                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
10302                 }
10303                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
10304                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
10305                         return -EINVAL;
10306         } else {
10307                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
10308         }
10309
10310         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
10311         if (!ctx)
10312                 return -ENOMEM;
10313         ctx->compat = in_compat_syscall();
10314         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
10315                 ctx->user = get_uid(current_user());
10316
10317         /*
10318          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
10319          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
10320          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
10321          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
10322          */
10323         mmgrab(current->mm);
10324         ctx->mm_account = current->mm;
10325
10326         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
10327         if (ret)
10328                 goto err;
10329
10330         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
10331         if (ret)
10332                 goto err;
10333         /* always set a rsrc node */
10334         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10335         if (ret)
10336                 goto err;
10337         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
10338
10339         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
10340         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
10341         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
10342         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
10343         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
10344         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
10345         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
10346         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
10347
10348         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
10349         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
10350         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
10351         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
10352         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
10353         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
10354         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
10355         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
10356
10357         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
10358                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
10359                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
10360                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
10361                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
10362                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
10363
10364         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
10365                 ret = -EFAULT;
10366                 goto err;
10367         }
10368
10369         file = io_uring_get_file(ctx);
10370         if (IS_ERR(file)) {
10371                 ret = PTR_ERR(file);
10372                 goto err;
10373         }
10374
10375         /*
10376          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
10377          * having closed it before we finish setup
10378          */
10379         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
10380         if (ret < 0) {
10381                 /* fput will clean it up */
10382                 fput(file);
10383                 return ret;
10384         }
10385
10386         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
10387         return ret;
10388 err:
10389         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
10390         return ret;
10391 }
10392
10393 /*
10394  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
10395  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
10396  * params structure passed in.
10397  */
10398 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
10399 {
10400         struct io_uring_params p;
10401         int i;
10402
10403         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
10404                 return -EFAULT;
10405         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
10406                 if (p.resv[i])
10407                         return -EINVAL;
10408         }
10409
10410         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
10411                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
10412                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
10413                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
10414                 return -EINVAL;
10415
10416         return  io_uring_create(entries, &p, params);
10417 }
10418
10419 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
10420                 struct io_uring_params __user *, params)
10421 {
10422         return io_uring_setup(entries, params);
10423 }
10424
10425 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
10426 {
10427         struct io_uring_probe *p;
10428         size_t size;
10429         int i, ret;
10430
10431         size = struct_size(p, ops, nr_args);
10432         if (size == SIZE_MAX)
10433                 return -EOVERFLOW;
10434         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
10435         if (!p)
10436                 return -ENOMEM;
10437
10438         ret = -EFAULT;
10439         if (copy_from_user(p, arg, size))
10440                 goto out;
10441         ret = -EINVAL;
10442         if (memchr_inv(p, 0, size))
10443                 goto out;
10444
10445         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
10446         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
10447                 nr_args = IORING_OP_LAST;
10448
10449         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10450                 p->ops[i].op = i;
10451                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
10452                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
10453         }
10454         p->ops_len = i;
10455
10456         ret = 0;
10457         if (copy_to_user(arg, p, size))
10458                 ret = -EFAULT;
10459 out:
10460         kfree(p);
10461         return ret;
10462 }
10463
10464 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
10465 {
10466         const struct cred *creds;
10467         u32 id;
10468         int ret;
10469
10470         creds = get_current_cred();
10471
10472         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
10473                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
10474         if (ret < 0) {
10475                 put_cred(creds);
10476                 return ret;
10477         }
10478         return id;
10479 }
10480
10481 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10482                                     unsigned int nr_args)
10483 {
10484         struct io_uring_restriction *res;
10485         size_t size;
10486         int i, ret;
10487
10488         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
10489         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10490                 return -EBADFD;
10491
10492         /* We allow only a single restrictions registration */
10493         if (ctx->restrictions.registered)
10494                 return -EBUSY;
10495
10496         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
10497                 return -EINVAL;
10498
10499         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
10500         if (size == SIZE_MAX)
10501                 return -EOVERFLOW;
10502
10503         res = memdup_user(arg, size);
10504         if (IS_ERR(res))
10505                 return PTR_ERR(res);
10506
10507         ret = 0;
10508
10509         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10510                 switch (res[i].opcode) {
10511                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
10512                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
10513                                 ret = -EINVAL;
10514                                 goto out;
10515                         }
10516
10517                         __set_bit(res[i].register_op,
10518                                   ctx->restrictions.register_op);
10519                         break;
10520                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
10521                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
10522                                 ret = -EINVAL;
10523                                 goto out;
10524                         }
10525
10526                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
10527                         break;
10528                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
10529                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
10530                         break;
10531                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
10532                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
10533                         break;
10534                 default:
10535                         ret = -EINVAL;
10536                         goto out;
10537                 }
10538         }
10539
10540 out:
10541         /* Reset all restrictions if an error happened */
10542         if (ret != 0)
10543                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
10544         else
10545                 ctx->restrictions.registered = true;
10546
10547         kfree(res);
10548         return ret;
10549 }
10550
10551 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
10552 {
10553         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10554                 return -EBADFD;
10555
10556         if (ctx->restrictions.registered)
10557                 ctx->restricted = 1;
10558
10559         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
10560         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
10561                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10562         return 0;
10563 }
10564
10565 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
10566                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10567                                      unsigned nr_args)
10568 {
10569         __u32 tmp;
10570         int err;
10571
10572         if (up->resv)
10573                 return -EINVAL;
10574         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
10575                 return -EOVERFLOW;
10576         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10577         if (err)
10578                 return err;
10579
10580         switch (type) {
10581         case IORING_RSRC_FILE:
10582                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
10583         case IORING_RSRC_BUFFER:
10584                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
10585         }
10586         return -EINVAL;
10587 }
10588
10589 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10590                                     unsigned nr_args)
10591 {
10592         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10593
10594         if (!nr_args)
10595                 return -EINVAL;
10596         memset(&up, 0, sizeof(up));
10597         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
10598                 return -EFAULT;
10599         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
10600 }
10601
10602 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10603                                    unsigned size, unsigned type)
10604 {
10605         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10606
10607         if (size != sizeof(up))
10608                 return -EINVAL;
10609         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
10610                 return -EFAULT;
10611         if (!up.nr || up.resv)
10612                 return -EINVAL;
10613         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
10614 }
10615
10616 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10617                             unsigned int size, unsigned int type)
10618 {
10619         struct io_uring_rsrc_register rr;
10620
10621         /* keep it extendible */
10622         if (size != sizeof(rr))
10623                 return -EINVAL;
10624
10625         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
10626         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
10627                 return -EFAULT;
10628         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10629                 return -EINVAL;
10630
10631         switch (type) {
10632         case IORING_RSRC_FILE:
10633                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10634                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10635         case IORING_RSRC_BUFFER:
10636                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10637                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10638         }
10639         return -EINVAL;
10640 }
10641
10642 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10643                                 unsigned len)
10644 {
10645         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10646         cpumask_var_t new_mask;
10647         int ret;
10648
10649         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10650                 return -EINVAL;
10651
10652         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10653                 return -ENOMEM;
10654
10655         cpumask_clear(new_mask);
10656         if (len > cpumask_size())
10657                 len = cpumask_size();
10658
10659         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10660                 free_cpumask_var(new_mask);
10661                 return -EFAULT;
10662         }
10663
10664         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10665         free_cpumask_var(new_mask);
10666         return ret;
10667 }
10668
10669 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10670 {
10671         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10672
10673         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10674                 return -EINVAL;
10675
10676         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10677 }
10678
10679 static int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
10680                                         void __user *arg)
10681         __must_hold(&ctx->uring_lock)
10682 {
10683         struct io_tctx_node *node;
10684         struct io_uring_task *tctx = NULL;
10685         struct io_sq_data *sqd = NULL;
10686         __u32 new_count[2];
10687         int i, ret;
10688
10689         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
10690                 return -EFAULT;
10691         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10692                 if (new_count[i] > INT_MAX)
10693                         return -EINVAL;
10694
10695         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10696                 sqd = ctx->sq_data;
10697                 if (sqd) {
10698                         /*
10699                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
10700                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
10701                          * a ref to the ctx.
10702                          */
10703                         refcount_inc(&sqd->refs);
10704                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10705                         mutex_lock(&sqd->lock);
10706                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10707                         if (sqd->thread)
10708                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
10709                 }
10710         } else {
10711                 tctx = current->io_uring;
10712         }
10713
10714         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
10715
10716         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10717                 if (new_count[i])
10718                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
10719         ctx->iowq_limits_set = true;
10720
10721         ret = -EINVAL;
10722         if (tctx && tctx->io_wq) {
10723                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10724                 if (ret)
10725                         goto err;
10726         } else {
10727                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
10728         }
10729
10730         if (sqd) {
10731                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10732                 io_put_sq_data(sqd);
10733         }
10734
10735         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
10736                 return -EFAULT;
10737
10738         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
10739         if (sqd)
10740                 return 0;
10741
10742         /* now propagate the restriction to all registered users */
10743         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
10744                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
10745
10746                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
10747                         continue;
10748
10749                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10750                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
10751                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
10752                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10753         }
10754         return 0;
10755 err:
10756         if (sqd) {
10757                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10758                 io_put_sq_data(sqd);
10759         }
10760         return ret;
10761 }
10762
10763 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10764 {
10765         switch (op) {
10766         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10767         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10768         case IORING_REGISTER_FILES:
10769         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10770         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10771         case IORING_REGISTER_PROBE:
10772         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10773         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10774         case IORING_REGISTER_FILES2:
10775         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10776         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10777         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10778         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10779         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10780         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10781                 return false;
10782         default:
10783                 return true;
10784         }
10785 }
10786
10787 static int io_ctx_quiesce(struct io_ring_ctx *ctx)
10788 {
10789         long ret;
10790
10791         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10792
10793         /*
10794          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
10795          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab the
10796          * uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
10797          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
10798          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
10799          */
10800         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10801         do {
10802                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10803                 if (!ret)
10804                         break;
10805                 ret = io_run_task_work_sig();
10806         } while (ret >= 0);
10807         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10808
10809         if (ret)
10810                 io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10811         return ret;
10812 }
10813
10814 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10815                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10816         __releases(ctx->uring_lock)
10817         __acquires(ctx->uring_lock)
10818 {
10819         int ret;
10820
10821         /*
10822          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10823          * someone else killed the ctx or is already going through
10824          * io_uring_register().
10825          */
10826         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10827                 return -ENXIO;
10828
10829         if (ctx->restricted) {
10830                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10831                         return -EINVAL;
10832                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10833                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10834                         return -EACCES;
10835         }
10836
10837         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10838                 ret = io_ctx_quiesce(ctx);
10839                 if (ret)
10840                         return ret;
10841         }
10842
10843         switch (opcode) {
10844         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10845                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10846                 break;
10847         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10848                 ret = -EINVAL;
10849                 if (arg || nr_args)
10850                         break;
10851                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10852                 break;
10853         case IORING_REGISTER_FILES:
10854                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10855                 break;
10856         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10857                 ret = -EINVAL;
10858                 if (arg || nr_args)
10859                         break;
10860                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10861                 break;
10862         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10863                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10864                 break;
10865         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10866         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10867                 ret = -EINVAL;
10868                 if (nr_args != 1)
10869                         break;
10870                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10871                 if (ret)
10872                         break;
10873                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10874                         ctx->eventfd_async = 1;
10875                 else
10876                         ctx->eventfd_async = 0;
10877                 break;
10878         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10879                 ret = -EINVAL;
10880                 if (arg || nr_args)
10881                         break;
10882                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10883                 break;
10884         case IORING_REGISTER_PROBE:
10885                 ret = -EINVAL;
10886                 if (!arg || nr_args > 256)
10887                         break;
10888                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10889                 break;
10890         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10891                 ret = -EINVAL;
10892                 if (arg || nr_args)
10893                         break;
10894                 ret = io_register_personality(ctx);
10895                 break;
10896         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10897                 ret = -EINVAL;
10898                 if (arg)
10899                         break;
10900                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10901                 break;
10902         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10903                 ret = -EINVAL;
10904                 if (arg || nr_args)
10905                         break;
10906                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10907                 break;
10908         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10909                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10910                 break;
10911         case IORING_REGISTER_FILES2:
10912                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10913                 break;
10914         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10915                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10916                                               IORING_RSRC_FILE);
10917                 break;
10918         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10919                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10920                 break;
10921         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10922                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10923                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10924                 break;
10925         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10926                 ret = -EINVAL;
10927                 if (!arg || !nr_args)
10928                         break;
10929                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10930                 break;
10931         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10932                 ret = -EINVAL;
10933                 if (arg || nr_args)
10934                         break;
10935                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10936                 break;
10937         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10938                 ret = -EINVAL;
10939                 if (!arg || nr_args != 2)
10940                         break;
10941                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
10942                 break;
10943         default:
10944                 ret = -EINVAL;
10945                 break;
10946         }
10947
10948         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10949                 /* bring the ctx back to life */
10950                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10951                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10952         }
10953         return ret;
10954 }
10955
10956 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10957                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10958 {
10959         struct io_ring_ctx *ctx;
10960         long ret = -EBADF;
10961         struct fd f;
10962
10963         f = fdget(fd);
10964         if (!f.file)
10965                 return -EBADF;
10966
10967         ret = -EOPNOTSUPP;
10968         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10969                 goto out_fput;
10970
10971         ctx = f.file->private_data;
10972
10973         io_run_task_work();
10974
10975         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10976         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10977         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10978         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10979                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10980 out_fput:
10981         fdput(f);
10982         return ret;
10983 }
10984
10985 static int __init io_uring_init(void)
10986 {
10987 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10988         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10989         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10990 } while (0)
10991
10992 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10993         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10994         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10995         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10996         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10997         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10998         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10999         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
11000         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
11001         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
11002         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
11003         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
11004         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
11005         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
11006         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
11007         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
11008         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
11009         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
11010         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
11011         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
11012         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
11013         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
11014         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
11015         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
11016         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
11017         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
11018         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
11019         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
11020         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
11021         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
11022         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
11023         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
11024         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
11025
11026         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
11027                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
11028         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
11029                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
11030
11031         /* ->buf_index is u16 */
11032         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
11033
11034         /* should fit into one byte */
11035         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
11036
11037         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
11038         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
11039
11040         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
11041                                 SLAB_ACCOUNT);
11042         return 0;
11043 };
11044 __initcall(io_uring_init);