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 __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
1764 {
1765         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1766         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
1767
1768         if (refs) {
1769                 tctx->cached_refs = 0;
1770                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
1771                 put_task_struct_many(task, refs);
1772         }
1773 }
1774
1775 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1776                                      long res, unsigned int cflags)
1777 {
1778         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1779
1780         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1781         if (!ocqe) {
1782                 /*
1783                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1784                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1785                  * on the floor.
1786                  */
1787                 io_account_cq_overflow(ctx);
1788                 return false;
1789         }
1790         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1791                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1792                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1793                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1794
1795         }
1796         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1797         ocqe->cqe.res = res;
1798         ocqe->cqe.flags = cflags;
1799         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1800         return true;
1801 }
1802
1803 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1804                                           long res, unsigned int cflags)
1805 {
1806         struct io_uring_cqe *cqe;
1807
1808         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1809
1810         /*
1811          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1812          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1813          * the ring.
1814          */
1815         cqe = io_get_cqe(ctx);
1816         if (likely(cqe)) {
1817                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1818                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1819                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1820                 return true;
1821         }
1822         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1823 }
1824
1825 /* not as hot to bloat with inlining */
1826 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1827                                           long res, unsigned int cflags)
1828 {
1829         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1830 }
1831
1832 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1833                                  unsigned int cflags)
1834 {
1835         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1836
1837         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1838         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1839         /*
1840          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1841          * free_list cache.
1842          */
1843         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1844                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1845                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
1846                                 io_disarm_next(req);
1847                         if (req->link) {
1848                                 io_req_task_queue(req->link);
1849                                 req->link = NULL;
1850                         }
1851                 }
1852                 io_dismantle_req(req);
1853                 io_put_task(req->task, 1);
1854                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
1855                 ctx->locked_free_nr++;
1856         } else {
1857                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1858                         req = NULL;
1859         }
1860         io_commit_cqring(ctx);
1861         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1862
1863         if (req) {
1864                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1865                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1866         }
1867 }
1868
1869 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1870 {
1871         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1872 }
1873
1874 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1875                                   unsigned int cflags)
1876 {
1877         if (io_req_needs_clean(req))
1878                 io_clean_op(req);
1879         req->result = res;
1880         req->compl.cflags = cflags;
1881         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1882 }
1883
1884 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1885                                      long res, unsigned cflags)
1886 {
1887         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1888                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1889         else
1890                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1891 }
1892
1893 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1894 {
1895         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1896 }
1897
1898 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1899 {
1900         req_set_fail(req);
1901         io_req_complete_post(req, res, 0);
1902 }
1903
1904 static void io_req_complete_fail_submit(struct io_kiocb *req)
1905 {
1906         /*
1907          * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks with
1908          * normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1909          */
1910         req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1911         req->flags |= REQ_F_LINK;
1912         io_req_complete_failed(req, req->result);
1913 }
1914
1915 /*
1916  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1917  * advance and keep them valid across allocations.
1918  */
1919 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1920 {
1921         req->ctx = ctx;
1922         req->link = NULL;
1923         req->async_data = NULL;
1924         /* not necessary, but safer to zero */
1925         req->result = 0;
1926 }
1927
1928 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1929                                         struct io_submit_state *state)
1930 {
1931         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1932         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1933         ctx->locked_free_nr = 0;
1934         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1935 }
1936
1937 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1938 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1939 {
1940         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1941         int nr;
1942
1943         /*
1944          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1945          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1946          * side cache.
1947          */
1948         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1949                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
1950
1951         nr = state->free_reqs;
1952         while (!list_empty(&state->free_list)) {
1953                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&state->free_list,
1954                                         struct io_kiocb, inflight_entry);
1955
1956                 list_del(&req->inflight_entry);
1957                 state->reqs[nr++] = req;
1958                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1959                         break;
1960         }
1961
1962         state->free_reqs = nr;
1963         return nr != 0;
1964 }
1965
1966 /*
1967  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1968  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1969  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1970  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1971  */
1972 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1973         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1974 {
1975         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1976         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1977         int ret, i;
1978
1979         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1980
1981         if (likely(state->free_reqs || io_flush_cached_reqs(ctx)))
1982                 goto got_req;
1983
1984         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1985                                     state->reqs);
1986
1987         /*
1988          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1989          * retry single alloc to be on the safe side.
1990          */
1991         if (unlikely(ret <= 0)) {
1992                 state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1993                 if (!state->reqs[0])
1994                         return NULL;
1995                 ret = 1;
1996         }
1997
1998         for (i = 0; i < ret; i++)
1999                 io_preinit_req(state->reqs[i], ctx);
2000         state->free_reqs = ret;
2001 got_req:
2002         state->free_reqs--;
2003         return state->reqs[state->free_reqs];
2004 }
2005
2006 static inline void io_put_file(struct file *file)
2007 {
2008         if (file)
2009                 fput(file);
2010 }
2011
2012 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
2013 {
2014         unsigned int flags = req->flags;
2015
2016         if (io_req_needs_clean(req))
2017                 io_clean_op(req);
2018         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
2019                 io_put_file(req->file);
2020         if (req->fixed_rsrc_refs)
2021                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
2022         if (req->async_data) {
2023                 kfree(req->async_data);
2024                 req->async_data = NULL;
2025         }
2026 }
2027
2028 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
2029 {
2030         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2031
2032         io_dismantle_req(req);
2033         io_put_task(req->task, 1);
2034
2035         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2036         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
2037         ctx->locked_free_nr++;
2038         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2039
2040         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2041 }
2042
2043 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2044 {
2045         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2046
2047         req->link = nxt->link;
2048         nxt->link = NULL;
2049 }
2050
2051 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2052         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2053         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
2054 {
2055         struct io_kiocb *link = req->link;
2056
2057         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2058                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2059
2060                 io_remove_next_linked(req);
2061                 link->timeout.head = NULL;
2062                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2063                         list_del(&link->timeout.list);
2064                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2065                                              -ECANCELED, 0);
2066                         io_put_req_deferred(link);
2067                         return true;
2068                 }
2069         }
2070         return false;
2071 }
2072
2073 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2074         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2075 {
2076         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
2077
2078         req->link = NULL;
2079         while (link) {
2080                 long res = -ECANCELED;
2081
2082                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
2083                         res = link->result;
2084
2085                 nxt = link->link;
2086                 link->link = NULL;
2087
2088                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2089                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, res, 0);
2090                 io_put_req_deferred(link);
2091                 link = nxt;
2092         }
2093 }
2094
2095 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2096         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2097 {
2098         bool posted = false;
2099
2100         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2101                 struct io_kiocb *link = req->link;
2102
2103                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2104                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2105                         io_remove_next_linked(req);
2106                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2107                                              -ECANCELED, 0);
2108                         io_put_req_deferred(link);
2109                         posted = true;
2110                 }
2111         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2112                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2113
2114                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2115                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
2116                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2117         }
2118         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2119                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2120                 posted |= (req->link != NULL);
2121                 io_fail_links(req);
2122         }
2123         return posted;
2124 }
2125
2126 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2127 {
2128         struct io_kiocb *nxt;
2129
2130         /*
2131          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2132          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2133          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2134          * of the chain.
2135          */
2136         if (req->flags & IO_DISARM_MASK) {
2137                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2138                 bool posted;
2139
2140                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
2141                 posted = io_disarm_next(req);
2142                 if (posted)
2143                         io_commit_cqring(req->ctx);
2144                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2145                 if (posted)
2146                         io_cqring_ev_posted(ctx);
2147         }
2148         nxt = req->link;
2149         req->link = NULL;
2150         return nxt;
2151 }
2152
2153 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2154 {
2155         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
2156                 return NULL;
2157         return __io_req_find_next(req);
2158 }
2159
2160 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2161 {
2162         if (!ctx)
2163                 return;
2164         if (*locked) {
2165                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
2166                         io_submit_flush_completions(ctx);
2167                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2168                 *locked = false;
2169         }
2170         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2171 }
2172
2173 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2174 {
2175         bool locked = false;
2176         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2177         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2178                                                   task_work);
2179
2180         while (1) {
2181                 struct io_wq_work_node *node;
2182
2183                 if (!tctx->task_list.first && locked && ctx->submit_state.compl_nr)
2184                         io_submit_flush_completions(ctx);
2185
2186                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2187                 node = tctx->task_list.first;
2188                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2189                 if (!node)
2190                         tctx->task_running = false;
2191                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2192                 if (!node)
2193                         break;
2194
2195                 do {
2196                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
2197                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2198                                                             io_task_work.node);
2199
2200                         if (req->ctx != ctx) {
2201                                 ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2202                                 ctx = req->ctx;
2203                                 /* if not contended, grab and improve batching */
2204                                 locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
2205                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
2206                         }
2207                         req->io_task_work.func(req, &locked);
2208                         node = next;
2209                 } while (node);
2210
2211                 cond_resched();
2212         }
2213
2214         ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2215
2216         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_idle */
2217         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
2218                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2219 }
2220
2221 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2222 {
2223         struct task_struct *tsk = req->task;
2224         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2225         enum task_work_notify_mode notify;
2226         struct io_wq_work_node *node;
2227         unsigned long flags;
2228         bool running;
2229
2230         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2231
2232         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2233         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2234         running = tctx->task_running;
2235         if (!running)
2236                 tctx->task_running = true;
2237         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2238
2239         /* task_work already pending, we're done */
2240         if (running)
2241                 return;
2242
2243         /*
2244          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2245          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2246          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2247          * will do the job.
2248          */
2249         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2250         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
2251                 wake_up_process(tsk);
2252                 return;
2253         }
2254
2255         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2256         tctx->task_running = false;
2257         node = tctx->task_list.first;
2258         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2259         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2260
2261         while (node) {
2262                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2263                 node = node->next;
2264                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2265                               &req->ctx->fallback_llist))
2266                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2267         }
2268 }
2269
2270 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2271 {
2272         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2273
2274         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
2275         io_tw_lock(ctx, locked);
2276         io_req_complete_failed(req, req->result);
2277 }
2278
2279 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2280 {
2281         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2282
2283         io_tw_lock(ctx, locked);
2284         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
2285         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2286                 __io_queue_sqe(req);
2287         else
2288                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2289 }
2290
2291 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2292 {
2293         req->result = ret;
2294         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2295         io_req_task_work_add(req);
2296 }
2297
2298 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2299 {
2300         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2301         io_req_task_work_add(req);
2302 }
2303
2304 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2305 {
2306         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2307         io_req_task_work_add(req);
2308 }
2309
2310 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2311 {
2312         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2313
2314         if (nxt)
2315                 io_req_task_queue(nxt);
2316 }
2317
2318 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2319 {
2320         io_queue_next(req);
2321         __io_free_req(req);
2322 }
2323
2324 static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2325 {
2326         io_free_req(req);
2327 }
2328
2329 struct req_batch {
2330         struct task_struct      *task;
2331         int                     task_refs;
2332         int                     ctx_refs;
2333 };
2334
2335 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2336 {
2337         rb->task_refs = 0;
2338         rb->ctx_refs = 0;
2339         rb->task = NULL;
2340 }
2341
2342 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2343                                      struct req_batch *rb)
2344 {
2345         if (rb->ctx_refs)
2346                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2347         if (rb->task)
2348                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2349 }
2350
2351 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2352                               struct io_submit_state *state)
2353 {
2354         io_queue_next(req);
2355         io_dismantle_req(req);
2356
2357         if (req->task != rb->task) {
2358                 if (rb->task)
2359                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2360                 rb->task = req->task;
2361                 rb->task_refs = 0;
2362         }
2363         rb->task_refs++;
2364         rb->ctx_refs++;
2365
2366         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2367                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2368         else
2369                 list_add(&req->inflight_entry, &state->free_list);
2370 }
2371
2372 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2373         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2374 {
2375         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2376         int i, nr = state->compl_nr;
2377         struct req_batch rb;
2378
2379         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2380         for (i = 0; i < nr; i++) {
2381                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2382
2383                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2384                                         req->compl.cflags);
2385         }
2386         io_commit_cqring(ctx);
2387         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2388         io_cqring_ev_posted(ctx);
2389
2390         io_init_req_batch(&rb);
2391         for (i = 0; i < nr; i++) {
2392                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2393
2394                 if (req_ref_put_and_test(req))
2395                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2396         }
2397
2398         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2399         state->compl_nr = 0;
2400 }
2401
2402 /*
2403  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2404  * was the last reference to this request.
2405  */
2406 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2407 {
2408         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2409
2410         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2411                 nxt = io_req_find_next(req);
2412                 __io_free_req(req);
2413         }
2414         return nxt;
2415 }
2416
2417 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2418 {
2419         if (req_ref_put_and_test(req))
2420                 io_free_req(req);
2421 }
2422
2423 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2424 {
2425         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2426                 req->io_task_work.func = io_free_req_work;
2427                 io_req_task_work_add(req);
2428         }
2429 }
2430
2431 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2432 {
2433         /* See comment at the top of this file */
2434         smp_rmb();
2435         return __io_cqring_events(ctx);
2436 }
2437
2438 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2439 {
2440         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2441
2442         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2443         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2444 }
2445
2446 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2447 {
2448         unsigned int cflags;
2449
2450         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2451         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2452         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2453         kfree(kbuf);
2454         return cflags;
2455 }
2456
2457 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2458 {
2459         struct io_buffer *kbuf;
2460
2461         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
2462                 return 0;
2463         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2464         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2465 }
2466
2467 static inline bool io_run_task_work(void)
2468 {
2469         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2470                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2471                 tracehook_notify_signal();
2472                 return true;
2473         }
2474
2475         return false;
2476 }
2477
2478 /*
2479  * Find and free completed poll iocbs
2480  */
2481 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2482                                struct list_head *done)
2483 {
2484         struct req_batch rb;
2485         struct io_kiocb *req;
2486
2487         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2488         smp_rmb();
2489
2490         io_init_req_batch(&rb);
2491         while (!list_empty(done)) {
2492                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2493                 list_del(&req->inflight_entry);
2494
2495                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2496                                         io_put_rw_kbuf(req));
2497                 (*nr_events)++;
2498
2499                 if (req_ref_put_and_test(req))
2500                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2501         }
2502
2503         io_commit_cqring(ctx);
2504         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2505         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2506 }
2507
2508 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2509                         long min)
2510 {
2511         struct io_kiocb *req, *tmp;
2512         LIST_HEAD(done);
2513         bool spin;
2514
2515         /*
2516          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2517          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2518          */
2519         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2520
2521         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2522                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2523                 int ret;
2524
2525                 /*
2526                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2527                  * If we find a request that requires polling, break out
2528                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2529                  */
2530                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2531                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2532                         continue;
2533                 }
2534                 if (!list_empty(&done))
2535                         break;
2536
2537                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2538                 if (unlikely(ret < 0))
2539                         return ret;
2540                 else if (ret)
2541                         spin = false;
2542
2543                 /* iopoll may have completed current req */
2544                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2545                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2546         }
2547
2548         if (!list_empty(&done))
2549                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2550
2551         return 0;
2552 }
2553
2554 /*
2555  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2556  * find and complete them.
2557  */
2558 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2559 {
2560         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2561                 return;
2562
2563         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2564         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2565                 unsigned int nr_events = 0;
2566
2567                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2568
2569                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2570                 if (nr_events == 0)
2571                         break;
2572                 /*
2573                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2574                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2575                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2576                  */
2577                 if (need_resched()) {
2578                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2579                         cond_resched();
2580                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2581                 }
2582         }
2583         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2584 }
2585
2586 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2587 {
2588         unsigned int nr_events = 0;
2589         int ret = 0;
2590
2591         /*
2592          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2593          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2594          * that got punted to a workqueue.
2595          */
2596         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2597         /*
2598          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2599          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2600          * already triggered a CQE (eg in error).
2601          */
2602         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2603                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2604         if (io_cqring_events(ctx))
2605                 goto out;
2606         do {
2607                 /*
2608                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2609                  * application entering polling for a command before it gets
2610                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2611                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2612                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2613                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2614                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2615                  * very same mutex.
2616                  */
2617                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2618                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2619
2620                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2621                         io_run_task_work();
2622                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2623
2624                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2625                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2626                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2627                                 break;
2628                 }
2629                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2630         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2631 out:
2632         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2633         return ret;
2634 }
2635
2636 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2637 {
2638         /*
2639          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2640          * thread.
2641          */
2642         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2643                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2644
2645                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2646                 sb_end_write(sb);
2647         }
2648 }
2649
2650 #ifdef CONFIG_BLOCK
2651 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2652 {
2653         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2654
2655         if (!rw)
2656                 return !io_req_prep_async(req);
2657         iov_iter_restore(&rw->iter, &rw->iter_state);
2658         return true;
2659 }
2660
2661 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2662 {
2663         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2664         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2665
2666         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2667                 return false;
2668         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2669             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2670                 return false;
2671         /*
2672          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2673          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2674          * -EAGAIN.
2675          */
2676         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2677                 return false;
2678         /*
2679          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2680          * not in the original thread group (or in task context).
2681          */
2682         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2683                 return false;
2684         return true;
2685 }
2686 #else
2687 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2688 {
2689         return false;
2690 }
2691 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2692 {
2693         return false;
2694 }
2695 #endif
2696
2697 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
2698 {
2699         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2700                 kiocb_end_write(req);
2701         if (res != req->result) {
2702                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2703                     io_rw_should_reissue(req)) {
2704                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2705                         return true;
2706                 }
2707                 req_set_fail(req);
2708                 req->result = res;
2709         }
2710         return false;
2711 }
2712
2713 static void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2714 {
2715         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2716         long res = req->result;
2717
2718         if (*locked) {
2719                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2720                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2721
2722                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2723                 state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
2724                 if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
2725                         io_submit_flush_completions(ctx);
2726         } else {
2727                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2728         }
2729 }
2730
2731 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2732                              unsigned int issue_flags)
2733 {
2734         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2735                 return;
2736         __io_req_complete(req, issue_flags, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
2737 }
2738
2739 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2740 {
2741         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2742
2743         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2744                 return;
2745         req->result = res;
2746         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
2747         io_req_task_work_add(req);
2748 }
2749
2750 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2751 {
2752         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2753
2754         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2755                 kiocb_end_write(req);
2756         if (unlikely(res != req->result)) {
2757                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2758                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2759                         return;
2760                 }
2761         }
2762
2763         WRITE_ONCE(req->result, res);
2764         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2765         smp_wmb();
2766         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2767 }
2768
2769 /*
2770  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2771  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2772  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2773  * accessing the kiocb cookie.
2774  */
2775 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2776 {
2777         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2778         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2779
2780         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2781         if (unlikely(in_async))
2782                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2783
2784         /*
2785          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2786          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2787          * different devices.
2788          */
2789         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2790                 ctx->poll_multi_queue = false;
2791         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2792                 struct io_kiocb *list_req;
2793                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2794
2795                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2796                                                 inflight_entry);
2797
2798                 if (list_req->file != req->file) {
2799                         ctx->poll_multi_queue = true;
2800                 } else {
2801                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2802                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2803                         if (queue_num0 != queue_num1)
2804                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2805                 }
2806         }
2807
2808         /*
2809          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2810          * it to the front so we find it first.
2811          */
2812         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2813                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2814         else
2815                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2816
2817         if (unlikely(in_async)) {
2818                 /*
2819                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2820                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2821                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2822                  * whether should wake up sq thread.
2823                  */
2824                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2825                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2826                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2827
2828                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2829         }
2830 }
2831
2832 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2833 {
2834         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2835 }
2836
2837 /*
2838  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2839  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2840  * inline.
2841  */
2842 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, int rw)
2843 {
2844         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2845
2846         if (S_ISBLK(mode)) {
2847                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2848                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2849                         return true;
2850                 return false;
2851         }
2852         if (S_ISSOCK(mode))
2853                 return true;
2854         if (S_ISREG(mode)) {
2855                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2856                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2857                     file->f_op != &io_uring_fops)
2858                         return true;
2859                 return false;
2860         }
2861
2862         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2863         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2864                 return true;
2865
2866         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2867                 return false;
2868
2869         if (rw == READ)
2870                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2871
2872         return file->f_op->write_iter != NULL;
2873 }
2874
2875 static bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req, int rw)
2876 {
2877         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_READ))
2878                 return true;
2879         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_WRITE))
2880                 return true;
2881
2882         return __io_file_supports_nowait(req->file, rw);
2883 }
2884
2885 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2886                       int rw)
2887 {
2888         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2889         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2890         struct file *file = req->file;
2891         unsigned ioprio;
2892         int ret;
2893
2894         if (!io_req_ffs_set(req) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2895                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2896
2897         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2898         if (kiocb->ki_pos == -1) {
2899                 if (!(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2900                         req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2901                         kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2902                 } else {
2903                         kiocb->ki_pos = 0;
2904                 }
2905         }
2906         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2907         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2908         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2909         if (unlikely(ret))
2910                 return ret;
2911
2912         /*
2913          * If the file is marked O_NONBLOCK, still allow retry for it if it
2914          * supports async. Otherwise it's impossible to use O_NONBLOCK files
2915          * reliably. If not, or it IOCB_NOWAIT is set, don't retry.
2916          */
2917         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
2918             ((file->f_flags & O_NONBLOCK) && !io_file_supports_nowait(req, rw)))
2919                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2920
2921         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2922         if (ioprio) {
2923                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2924                 if (ret)
2925                         return ret;
2926
2927                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2928         } else
2929                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2930
2931         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2932                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2933                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2934                         return -EOPNOTSUPP;
2935
2936                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI | IOCB_ALLOC_CACHE;
2937                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2938                 req->iopoll_completed = 0;
2939         } else {
2940                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2941                         return -EINVAL;
2942                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2943         }
2944
2945         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2946             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2947                 req->imu = NULL;
2948                 io_req_set_rsrc_node(req);
2949         }
2950
2951         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2952         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2953         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2954         return 0;
2955 }
2956
2957 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2958 {
2959         switch (ret) {
2960         case -EIOCBQUEUED:
2961                 break;
2962         case -ERESTARTSYS:
2963         case -ERESTARTNOINTR:
2964         case -ERESTARTNOHAND:
2965         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2966                 /*
2967                  * We can't just restart the syscall, since previously
2968                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2969                  * IO with EINTR.
2970                  */
2971                 ret = -EINTR;
2972                 fallthrough;
2973         default:
2974                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2975         }
2976 }
2977
2978 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2979                        unsigned int issue_flags)
2980 {
2981         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2982         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2983
2984         /* add previously done IO, if any */
2985         if (io && io->bytes_done > 0) {
2986                 if (ret < 0)
2987                         ret = io->bytes_done;
2988                 else
2989                         ret += io->bytes_done;
2990         }
2991
2992         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2993                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2994         if (ret >= 0 && (kiocb->ki_complete == io_complete_rw))
2995                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2996         else
2997                 io_rw_done(kiocb, ret);
2998
2999         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3000                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3001                 if (io_resubmit_prep(req)) {
3002                         io_req_task_queue_reissue(req);
3003                 } else {
3004                         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
3005                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3006
3007                         req_set_fail(req);
3008                         if (!(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
3009                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3010                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
3011                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3012                         } else {
3013                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
3014                         }
3015                 }
3016         }
3017 }
3018
3019 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
3020                              struct io_mapped_ubuf *imu)
3021 {
3022         size_t len = req->rw.len;
3023         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
3024         size_t offset;
3025
3026         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
3027                 return -EFAULT;
3028         /* not inside the mapped region */
3029         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
3030                 return -EFAULT;
3031
3032         /*
3033          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3034          * and advance us to the beginning.
3035          */
3036         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3037         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3038
3039         if (offset) {
3040                 /*
3041                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3042                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3043                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3044                  * we know that:
3045                  *
3046                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3047                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3048                  *    first and last bvec
3049                  *
3050                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3051                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3052                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3053                  * since we can just skip the first segment, which may not
3054                  * be PAGE_SIZE aligned.
3055                  */
3056                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3057
3058                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3059                         iov_iter_advance(iter, offset);
3060                 } else {
3061                         unsigned long seg_skip;
3062
3063                         /* skip first vec */
3064                         offset -= bvec->bv_len;
3065                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3066
3067                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3068                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3069                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3070                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3071                 }
3072         }
3073
3074         return 0;
3075 }
3076
3077 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
3078 {
3079         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3080         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
3081         u16 index, buf_index = req->buf_index;
3082
3083         if (likely(!imu)) {
3084                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3085                         return -EFAULT;
3086                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3087                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
3088                 req->imu = imu;
3089         }
3090         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
3091 }
3092
3093 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3094 {
3095         if (needs_lock)
3096                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3097 }
3098
3099 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3100 {
3101         /*
3102          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3103          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3104          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3105          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3106          */
3107         if (needs_lock)
3108                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3109 }
3110
3111 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3112                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3113                                           bool needs_lock)
3114 {
3115         struct io_buffer *head;
3116
3117         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3118                 return kbuf;
3119
3120         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3121
3122         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3123
3124         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3125         if (head) {
3126                 if (!list_empty(&head->list)) {
3127                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3128                                                         list);
3129                         list_del(&kbuf->list);
3130                 } else {
3131                         kbuf = head;
3132                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3133                 }
3134                 if (*len > kbuf->len)
3135                         *len = kbuf->len;
3136         } else {
3137                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3138         }
3139
3140         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3141
3142         return kbuf;
3143 }
3144
3145 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3146                                         bool needs_lock)
3147 {
3148         struct io_buffer *kbuf;
3149         u16 bgid;
3150
3151         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3152         bgid = req->buf_index;
3153         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3154         if (IS_ERR(kbuf))
3155                 return kbuf;
3156         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3157         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3158         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3159 }
3160
3161 #ifdef CONFIG_COMPAT
3162 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3163                                 bool needs_lock)
3164 {
3165         struct compat_iovec __user *uiov;
3166         compat_ssize_t clen;
3167         void __user *buf;
3168         ssize_t len;
3169
3170         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3171         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3172                 return -EFAULT;
3173         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3174                 return -EFAULT;
3175         if (clen < 0)
3176                 return -EINVAL;
3177
3178         len = clen;
3179         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3180         if (IS_ERR(buf))
3181                 return PTR_ERR(buf);
3182         iov[0].iov_base = buf;
3183         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3184         return 0;
3185 }
3186 #endif
3187
3188 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3189                                       bool needs_lock)
3190 {
3191         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3192         void __user *buf;
3193         ssize_t len;
3194
3195         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3196                 return -EFAULT;
3197
3198         len = iov[0].iov_len;
3199         if (len < 0)
3200                 return -EINVAL;
3201         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3202         if (IS_ERR(buf))
3203                 return PTR_ERR(buf);
3204         iov[0].iov_base = buf;
3205         iov[0].iov_len = len;
3206         return 0;
3207 }
3208
3209 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3210                                     bool needs_lock)
3211 {
3212         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3213                 struct io_buffer *kbuf;
3214
3215                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3216                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3217                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3218                 return 0;
3219         }
3220         if (req->rw.len != 1)
3221                 return -EINVAL;
3222
3223 #ifdef CONFIG_COMPAT
3224         if (req->ctx->compat)
3225                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3226 #endif
3227
3228         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3229 }
3230
3231 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3232                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3233 {
3234         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3235         size_t sqe_len = req->rw.len;
3236         u8 opcode = req->opcode;
3237         ssize_t ret;
3238
3239         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3240                 *iovec = NULL;
3241                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3242         }
3243
3244         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3245         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3246                 return -EINVAL;
3247
3248         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3249                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3250                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3251                         if (IS_ERR(buf))
3252                                 return PTR_ERR(buf);
3253                         req->rw.len = sqe_len;
3254                 }
3255
3256                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3257                 *iovec = NULL;
3258                 return ret;
3259         }
3260
3261         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3262                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3263                 if (!ret)
3264                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3265                 *iovec = NULL;
3266                 return ret;
3267         }
3268
3269         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3270                               req->ctx->compat);
3271 }
3272
3273 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3274 {
3275         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3276 }
3277
3278 /*
3279  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3280  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3281  */
3282 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3283 {
3284         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3285         struct file *file = req->file;
3286         ssize_t ret = 0;
3287
3288         /*
3289          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3290          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3291          * the kiocb to be handled from an async context.
3292          */
3293         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3294                 return -EOPNOTSUPP;
3295         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3296                 return -EAGAIN;
3297
3298         while (iov_iter_count(iter)) {
3299                 struct iovec iovec;
3300                 ssize_t nr;
3301
3302                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3303                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3304                 } else {
3305                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3306                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3307                 }
3308
3309                 if (rw == READ) {
3310                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3311                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3312                 } else {
3313                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3314                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3315                 }
3316
3317                 if (nr < 0) {
3318                         if (!ret)
3319                                 ret = nr;
3320                         break;
3321                 }
3322                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3323                         iov_iter_advance(iter, nr);
3324                 } else {
3325                         req->rw.len -= nr;
3326                         req->rw.addr += nr;
3327                 }
3328                 ret += nr;
3329                 if (nr != iovec.iov_len)
3330                         break;
3331         }
3332
3333         return ret;
3334 }
3335
3336 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3337                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3338 {
3339         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3340
3341         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3342         rw->free_iovec = iovec;
3343         rw->bytes_done = 0;
3344         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3345         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3346                 return;
3347         if (!iovec) {
3348                 unsigned iov_off = 0;
3349
3350                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3351                 if (iter->iov != fast_iov) {
3352                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3353                         rw->iter.iov += iov_off;
3354                 }
3355                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3356                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3357                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3358         } else {
3359                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3360         }
3361 }
3362
3363 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3364 {
3365         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3366         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3367         return req->async_data == NULL;
3368 }
3369
3370 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3371                              const struct iovec *fast_iov,
3372                              struct iov_iter *iter, bool force)
3373 {
3374         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3375                 return 0;
3376         if (!req->async_data) {
3377                 struct io_async_rw *iorw;
3378
3379                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3380                         kfree(iovec);
3381                         return -ENOMEM;
3382                 }
3383
3384                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3385                 iorw = req->async_data;
3386                 /* we've copied and mapped the iter, ensure state is saved */
3387                 iov_iter_save_state(&iorw->iter, &iorw->iter_state);
3388         }
3389         return 0;
3390 }
3391
3392 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3393 {
3394         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3395         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3396         int ret;
3397
3398         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3399         if (unlikely(ret < 0))
3400                 return ret;
3401
3402         iorw->bytes_done = 0;
3403         iorw->free_iovec = iov;
3404         if (iov)
3405                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3406         iov_iter_save_state(&iorw->iter, &iorw->iter_state);
3407         return 0;
3408 }
3409
3410 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3411 {
3412         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3413                 return -EBADF;
3414         return io_prep_rw(req, sqe, READ);
3415 }
3416
3417 /*
3418  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3419  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3420  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3421  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3422  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3423  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3424  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3425  * slow path.
3426  */
3427 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3428                              int sync, void *arg)
3429 {
3430         struct wait_page_queue *wpq;
3431         struct io_kiocb *req = wait->private;
3432         struct wait_page_key *key = arg;
3433
3434         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3435
3436         if (!wake_page_match(wpq, key))
3437                 return 0;
3438
3439         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3440         list_del_init(&wait->entry);
3441         io_req_task_queue(req);
3442         return 1;
3443 }
3444
3445 /*
3446  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3447  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3448  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3449  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3450  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3451  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3452  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3453  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3454  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3455  * async worker threads for a blocking retry.
3456  */
3457 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3458 {
3459         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3460         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3461         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3462
3463         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3464         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3465                 return false;
3466
3467         /* Only for buffered IO */
3468         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3469                 return false;
3470
3471         /*
3472          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3473          * support callback based unlocks
3474          */
3475         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3476                 return false;
3477
3478         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3479         wait->wait.private = req;
3480         wait->wait.flags = 0;
3481         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3482         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3483         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3484         kiocb->ki_waitq = wait;
3485         return true;
3486 }
3487
3488 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3489 {
3490         if (req->file->f_op->read_iter)
3491                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3492         else if (req->file->f_op->read)
3493                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3494         else
3495                 return -EINVAL;
3496 }
3497
3498 static bool need_read_all(struct io_kiocb *req)
3499 {
3500         return req->flags & REQ_F_ISREG ||
3501                 S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode);
3502 }
3503
3504 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3505 {
3506         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3507         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3508         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3509         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3510         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3511         struct iov_iter_state __state, *state;
3512         ssize_t ret, ret2;
3513
3514         if (rw) {
3515                 iter = &rw->iter;
3516                 state = &rw->iter_state;
3517                 /*
3518                  * We come here from an earlier attempt, restore our state to
3519                  * match in case it doesn't. It's cheap enough that we don't
3520                  * need to make this conditional.
3521                  */
3522                 iov_iter_restore(iter, state);
3523                 iovec = NULL;
3524         } else {
3525                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3526                 if (ret < 0)
3527                         return ret;
3528                 state = &__state;
3529                 iov_iter_save_state(iter, state);
3530         }
3531         req->result = iov_iter_count(iter);
3532
3533         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3534         if (!force_nonblock)
3535                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3536         else
3537                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3538
3539         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3540         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, READ)) {
3541                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3542                 return ret ?: -EAGAIN;
3543         }
3544
3545         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3546         if (unlikely(ret)) {
3547                 kfree(iovec);
3548                 return ret;
3549         }
3550
3551         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3552
3553         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3554                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3555                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3556                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3557                         goto done;
3558                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3559                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3560                         goto done;
3561                 ret = 0;
3562         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3563                 goto out_free;
3564         } else if (ret <= 0 || ret == req->result || !force_nonblock ||
3565                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !need_read_all(req)) {
3566                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3567                 goto done;
3568         }
3569
3570         /*
3571          * Don't depend on the iter state matching what was consumed, or being
3572          * untouched in case of error. Restore it and we'll advance it
3573          * manually if we need to.
3574          */
3575         iov_iter_restore(iter, state);
3576
3577         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3578         if (ret2)
3579                 return ret2;
3580
3581         iovec = NULL;
3582         rw = req->async_data;
3583         /*
3584          * Now use our persistent iterator and state, if we aren't already.
3585          * We've restored and mapped the iter to match.
3586          */
3587         if (iter != &rw->iter) {
3588                 iter = &rw->iter;
3589                 state = &rw->iter_state;
3590         }
3591
3592         do {
3593                 /*
3594                  * We end up here because of a partial read, either from
3595                  * above or inside this loop. Advance the iter by the bytes
3596                  * that were consumed.
3597                  */
3598                 iov_iter_advance(iter, ret);
3599                 if (!iov_iter_count(iter))
3600                         break;
3601                 rw->bytes_done += ret;
3602                 iov_iter_save_state(iter, state);
3603
3604                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3605                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3606                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3607                         return -EAGAIN;
3608                 }
3609
3610                 /*
3611                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3612                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3613                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3614                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3615                  */
3616                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3617                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3618                         return 0;
3619                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3620                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3621                 iov_iter_restore(iter, state);
3622         } while (ret > 0);
3623 done:
3624         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3625 out_free:
3626         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3627         if (iovec)
3628                 kfree(iovec);
3629         return 0;
3630 }
3631
3632 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3633 {
3634         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3635                 return -EBADF;
3636         return io_prep_rw(req, sqe, WRITE);
3637 }
3638
3639 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3640 {
3641         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3642         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3643         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3644         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3645         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3646         struct iov_iter_state __state, *state;
3647         ssize_t ret, ret2;
3648
3649         if (rw) {
3650                 iter = &rw->iter;
3651                 state = &rw->iter_state;
3652                 iov_iter_restore(iter, state);
3653                 iovec = NULL;
3654         } else {
3655                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3656                 if (ret < 0)
3657                         return ret;
3658                 state = &__state;
3659                 iov_iter_save_state(iter, state);
3660         }
3661         req->result = iov_iter_count(iter);
3662
3663         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3664         if (!force_nonblock)
3665                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3666         else
3667                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3668
3669         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3670         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, WRITE))
3671                 goto copy_iov;
3672
3673         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3674         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3675             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3676                 goto copy_iov;
3677
3678         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3679         if (unlikely(ret))
3680                 goto out_free;
3681
3682         /*
3683          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3684          * which will be released by another thread in
3685          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3686          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3687          * we return to userspace.
3688          */
3689         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3690                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3691                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3692                                         SB_FREEZE_WRITE);
3693         }
3694         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3695
3696         if (req->file->f_op->write_iter)
3697                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3698         else if (req->file->f_op->write)
3699                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3700         else
3701                 ret2 = -EINVAL;
3702
3703         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3704                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3705                 ret2 = -EAGAIN;
3706         }
3707
3708         /*
3709          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3710          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3711          */
3712         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3713                 ret2 = -EAGAIN;
3714         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3715         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3716                 goto done;
3717         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3718                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3719                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3720                         goto copy_iov;
3721 done:
3722                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3723         } else {
3724 copy_iov:
3725                 iov_iter_restore(iter, state);
3726                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3727                 return ret ?: -EAGAIN;
3728         }
3729 out_free:
3730         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3731         if (iovec)
3732                 kfree(iovec);
3733         return ret;
3734 }
3735
3736 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3737                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3738 {
3739         struct io_rename *ren = &req->rename;
3740         const char __user *oldf, *newf;
3741
3742         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3743                 return -EINVAL;
3744         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3745                 return -EINVAL;
3746         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3747                 return -EBADF;
3748
3749         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3750         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3751         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3752         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3753         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3754
3755         ren->oldpath = getname(oldf);
3756         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3757                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3758
3759         ren->newpath = getname(newf);
3760         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3761                 putname(ren->oldpath);
3762                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3763         }
3764
3765         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3766         return 0;
3767 }
3768
3769 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3770 {
3771         struct io_rename *ren = &req->rename;
3772         int ret;
3773
3774         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3775                 return -EAGAIN;
3776
3777         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3778                                 ren->newpath, ren->flags);
3779
3780         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3781         if (ret < 0)
3782                 req_set_fail(req);
3783         io_req_complete(req, ret);
3784         return 0;
3785 }
3786
3787 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3788                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3789 {
3790         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3791         const char __user *fname;
3792
3793         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3794                 return -EINVAL;
3795         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3796             sqe->splice_fd_in)
3797                 return -EINVAL;
3798         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3799                 return -EBADF;
3800
3801         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3802
3803         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3804         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3805                 return -EINVAL;
3806
3807         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3808         un->filename = getname(fname);
3809         if (IS_ERR(un->filename))
3810                 return PTR_ERR(un->filename);
3811
3812         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3813         return 0;
3814 }
3815
3816 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3817 {
3818         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3819         int ret;
3820
3821         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3822                 return -EAGAIN;
3823
3824         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3825                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3826         else
3827                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3828
3829         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3830         if (ret < 0)
3831                 req_set_fail(req);
3832         io_req_complete(req, ret);
3833         return 0;
3834 }
3835
3836 static int io_mkdirat_prep(struct io_kiocb *req,
3837                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3838 {
3839         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3840         const char __user *fname;
3841
3842         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3843                 return -EINVAL;
3844         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3845             sqe->splice_fd_in)
3846                 return -EINVAL;
3847         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3848                 return -EBADF;
3849
3850         mkd->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3851         mkd->mode = READ_ONCE(sqe->len);
3852
3853         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3854         mkd->filename = getname(fname);
3855         if (IS_ERR(mkd->filename))
3856                 return PTR_ERR(mkd->filename);
3857
3858         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3859         return 0;
3860 }
3861
3862 static int io_mkdirat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3863 {
3864         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3865         int ret;
3866
3867         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3868                 return -EAGAIN;
3869
3870         ret = do_mkdirat(mkd->dfd, mkd->filename, mkd->mode);
3871
3872         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3873         if (ret < 0)
3874                 req_set_fail(req);
3875         io_req_complete(req, ret);
3876         return 0;
3877 }
3878
3879 static int io_symlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3880                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3881 {
3882         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3883         const char __user *oldpath, *newpath;
3884
3885         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3886                 return -EINVAL;
3887         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3888             sqe->splice_fd_in)
3889                 return -EINVAL;
3890         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3891                 return -EBADF;
3892
3893         sl->new_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3894         oldpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3895         newpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3896
3897         sl->oldpath = getname(oldpath);
3898         if (IS_ERR(sl->oldpath))
3899                 return PTR_ERR(sl->oldpath);
3900
3901         sl->newpath = getname(newpath);
3902         if (IS_ERR(sl->newpath)) {
3903                 putname(sl->oldpath);
3904                 return PTR_ERR(sl->newpath);
3905         }
3906
3907         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3908         return 0;
3909 }
3910
3911 static int io_symlinkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3912 {
3913         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3914         int ret;
3915
3916         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3917                 return -EAGAIN;
3918
3919         ret = do_symlinkat(sl->oldpath, sl->new_dfd, sl->newpath);
3920
3921         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3922         if (ret < 0)
3923                 req_set_fail(req);
3924         io_req_complete(req, ret);
3925         return 0;
3926 }
3927
3928 static int io_linkat_prep(struct io_kiocb *req,
3929                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3930 {
3931         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3932         const char __user *oldf, *newf;
3933
3934         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3935                 return -EINVAL;
3936         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3937                 return -EINVAL;
3938         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3939                 return -EBADF;
3940
3941         lnk->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3942         lnk->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3943         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3944         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3945         lnk->flags = READ_ONCE(sqe->hardlink_flags);
3946
3947         lnk->oldpath = getname(oldf);
3948         if (IS_ERR(lnk->oldpath))
3949                 return PTR_ERR(lnk->oldpath);
3950
3951         lnk->newpath = getname(newf);
3952         if (IS_ERR(lnk->newpath)) {
3953                 putname(lnk->oldpath);
3954                 return PTR_ERR(lnk->newpath);
3955         }
3956
3957         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3958         return 0;
3959 }
3960
3961 static int io_linkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3962 {
3963         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3964         int ret;
3965
3966         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3967                 return -EAGAIN;
3968
3969         ret = do_linkat(lnk->old_dfd, lnk->oldpath, lnk->new_dfd,
3970                                 lnk->newpath, lnk->flags);
3971
3972         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3973         if (ret < 0)
3974                 req_set_fail(req);
3975         io_req_complete(req, ret);
3976         return 0;
3977 }
3978
3979 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3980                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3981 {
3982 #if defined(CONFIG_NET)
3983         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3984                 return -EINVAL;
3985         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3986                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
3987                 return -EINVAL;
3988
3989         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3990         return 0;
3991 #else
3992         return -EOPNOTSUPP;
3993 #endif
3994 }
3995
3996 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3997 {
3998 #if defined(CONFIG_NET)
3999         struct socket *sock;
4000         int ret;
4001
4002         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4003                 return -EAGAIN;
4004
4005         sock = sock_from_file(req->file);
4006         if (unlikely(!sock))
4007                 return -ENOTSOCK;
4008
4009         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
4010         if (ret < 0)
4011                 req_set_fail(req);
4012         io_req_complete(req, ret);
4013         return 0;
4014 #else
4015         return -EOPNOTSUPP;
4016 #endif
4017 }
4018
4019 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
4020                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4021 {
4022         struct io_splice *sp = &req->splice;
4023         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
4024
4025         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4026                 return -EINVAL;
4027
4028         sp->file_in = NULL;
4029         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
4030         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
4031
4032         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
4033                 return -EINVAL;
4034
4035         sp->file_in = io_file_get(req->ctx, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
4036                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
4037         if (!sp->file_in)
4038                 return -EBADF;
4039         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4040         return 0;
4041 }
4042
4043 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
4044                        const struct io_uring_sqe *sqe)
4045 {
4046         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
4047                 return -EINVAL;
4048         return __io_splice_prep(req, sqe);
4049 }
4050
4051 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4052 {
4053         struct io_splice *sp = &req->splice;
4054         struct file *in = sp->file_in;
4055         struct file *out = sp->file_out;
4056         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4057         long ret = 0;
4058
4059         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4060                 return -EAGAIN;
4061         if (sp->len)
4062                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
4063
4064         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4065                 io_put_file(in);
4066         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4067
4068         if (ret != sp->len)
4069                 req_set_fail(req);
4070         io_req_complete(req, ret);
4071         return 0;
4072 }
4073
4074 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4075 {
4076         struct io_splice *sp = &req->splice;
4077
4078         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
4079         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
4080         return __io_splice_prep(req, sqe);
4081 }
4082
4083 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4084 {
4085         struct io_splice *sp = &req->splice;
4086         struct file *in = sp->file_in;
4087         struct file *out = sp->file_out;
4088         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4089         loff_t *poff_in, *poff_out;
4090         long ret = 0;
4091
4092         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4093                 return -EAGAIN;
4094
4095         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
4096         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
4097
4098         if (sp->len)
4099                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
4100
4101         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4102                 io_put_file(in);
4103         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4104
4105         if (ret != sp->len)
4106                 req_set_fail(req);
4107         io_req_complete(req, ret);
4108         return 0;
4109 }
4110
4111 /*
4112  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
4113  */
4114 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4115 {
4116         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4117
4118         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4119                 return -EINVAL;
4120
4121         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
4122         return 0;
4123 }
4124
4125 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4126 {
4127         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4128
4129         if (!req->file)
4130                 return -EBADF;
4131
4132         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4133                 return -EINVAL;
4134         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4135                      sqe->splice_fd_in))
4136                 return -EINVAL;
4137
4138         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
4139         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
4140                 return -EINVAL;
4141
4142         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4143         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4144         return 0;
4145 }
4146
4147 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4148 {
4149         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
4150         int ret;
4151
4152         /* fsync always requires a blocking context */
4153         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4154                 return -EAGAIN;
4155
4156         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4157                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4158                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4159         if (ret < 0)
4160                 req_set_fail(req);
4161         io_req_complete(req, ret);
4162         return 0;
4163 }
4164
4165 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4166                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4167 {
4168         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4169             sqe->splice_fd_in)
4170                 return -EINVAL;
4171         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4172                 return -EINVAL;
4173
4174         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4175         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4176         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4177         return 0;
4178 }
4179
4180 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4181 {
4182         int ret;
4183
4184         /* fallocate always requiring blocking context */
4185         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4186                 return -EAGAIN;
4187         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4188                                 req->sync.len);
4189         if (ret < 0)
4190                 req_set_fail(req);
4191         io_req_complete(req, ret);
4192         return 0;
4193 }
4194
4195 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4196 {
4197         const char __user *fname;
4198         int ret;
4199
4200         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4201                 return -EINVAL;
4202         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4203                 return -EINVAL;
4204         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4205                 return -EBADF;
4206
4207         /* open.how should be already initialised */
4208         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4209                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4210
4211         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4212         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4213         req->open.filename = getname(fname);
4214         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4215                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4216                 req->open.filename = NULL;
4217                 return ret;
4218         }
4219
4220         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4221         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
4222                 return -EINVAL;
4223
4224         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4225         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4226         return 0;
4227 }
4228
4229 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4230 {
4231         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
4232         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4233
4234         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4235         return __io_openat_prep(req, sqe);
4236 }
4237
4238 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4239 {
4240         struct open_how __user *how;
4241         size_t len;
4242         int ret;
4243
4244         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4245         len = READ_ONCE(sqe->len);
4246         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4247                 return -EINVAL;
4248
4249         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4250                                         len);
4251         if (ret)
4252                 return ret;
4253
4254         return __io_openat_prep(req, sqe);
4255 }
4256
4257 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4258 {
4259         struct open_flags op;
4260         struct file *file;
4261         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
4262         bool fixed = !!req->open.file_slot;
4263         int ret;
4264
4265         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4266         if (ret)
4267                 goto err;
4268         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
4269         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
4270         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4271                 /*
4272                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
4273                  * it'll always -EAGAIN
4274                  */
4275                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
4276                         return -EAGAIN;
4277                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
4278                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
4279         }
4280
4281         if (!fixed) {
4282                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4283                 if (ret < 0)
4284                         goto err;
4285         }
4286
4287         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4288         if (IS_ERR(file)) {
4289                 /*
4290                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
4291                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
4292                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
4293                  */
4294                 if (!fixed)
4295                         put_unused_fd(ret);
4296
4297                 ret = PTR_ERR(file);
4298                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
4299                 if (ret == -EAGAIN &&
4300                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
4301                         return -EAGAIN;
4302                 goto err;
4303         }
4304
4305         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4306                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4307         fsnotify_open(file);
4308
4309         if (!fixed)
4310                 fd_install(ret, file);
4311         else
4312                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4313                                             req->open.file_slot - 1);
4314 err:
4315         putname(req->open.filename);
4316         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4317         if (ret < 0)
4318                 req_set_fail(req);
4319         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4320         return 0;
4321 }
4322
4323 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4324 {
4325         return io_openat2(req, issue_flags);
4326 }
4327
4328 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4329                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4330 {
4331         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4332         u64 tmp;
4333
4334         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
4335             sqe->splice_fd_in)
4336                 return -EINVAL;
4337
4338         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4339         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4340                 return -EINVAL;
4341
4342         memset(p, 0, sizeof(*p));
4343         p->nbufs = tmp;
4344         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4345         return 0;
4346 }
4347
4348 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4349                                int bgid, unsigned nbufs)
4350 {
4351         unsigned i = 0;
4352
4353         /* shouldn't happen */
4354         if (!nbufs)
4355                 return 0;
4356
4357         /* the head kbuf is the list itself */
4358         while (!list_empty(&buf->list)) {
4359                 struct io_buffer *nxt;
4360
4361                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4362                 list_del(&nxt->list);
4363                 kfree(nxt);
4364                 if (++i == nbufs)
4365                         return i;
4366                 cond_resched();
4367         }
4368         i++;
4369         kfree(buf);
4370         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
4371
4372         return i;
4373 }
4374
4375 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4376 {
4377         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4378         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4379         struct io_buffer *head;
4380         int ret = 0;
4381         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4382
4383         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4384
4385         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4386
4387         ret = -ENOENT;
4388         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4389         if (head)
4390                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4391         if (ret < 0)
4392                 req_set_fail(req);
4393
4394         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4395         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4396         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4397         return 0;
4398 }
4399
4400 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4401                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4402 {
4403         unsigned long size, tmp_check;
4404         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4405         u64 tmp;
4406
4407         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
4408                 return -EINVAL;
4409
4410         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4411         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4412                 return -E2BIG;
4413         p->nbufs = tmp;
4414         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4415         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4416
4417         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4418                                 &size))
4419                 return -EOVERFLOW;
4420         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4421                 return -EOVERFLOW;
4422
4423         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4424         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4425                 return -EFAULT;
4426
4427         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4428         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4429         if (tmp > USHRT_MAX)
4430                 return -E2BIG;
4431         p->bid = tmp;
4432         return 0;
4433 }
4434
4435 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4436 {
4437         struct io_buffer *buf;
4438         u64 addr = pbuf->addr;
4439         int i, bid = pbuf->bid;
4440
4441         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4442                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
4443                 if (!buf)
4444                         break;
4445
4446                 buf->addr = addr;
4447                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4448                 buf->bid = bid;
4449                 addr += pbuf->len;
4450                 bid++;
4451                 if (!*head) {
4452                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4453                         *head = buf;
4454                 } else {
4455                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4456                 }
4457         }
4458
4459         return i ? i : -ENOMEM;
4460 }
4461
4462 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4463 {
4464         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4465         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4466         struct io_buffer *head, *list;
4467         int ret = 0;
4468         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4469
4470         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4471
4472         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4473
4474         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4475
4476         ret = io_add_buffers(p, &head);
4477         if (ret >= 0 && !list) {
4478                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4479                 if (ret < 0)
4480                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4481         }
4482         if (ret < 0)
4483                 req_set_fail(req);
4484         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4485         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4486         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4487         return 0;
4488 }
4489
4490 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4491                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4492 {
4493 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4494         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4495                 return -EINVAL;
4496         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4497                 return -EINVAL;
4498
4499         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4500         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4501         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4502
4503         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4504                 struct epoll_event __user *ev;
4505
4506                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4507                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4508                         return -EFAULT;
4509         }
4510
4511         return 0;
4512 #else
4513         return -EOPNOTSUPP;
4514 #endif
4515 }
4516
4517 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4518 {
4519 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4520         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4521         int ret;
4522         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4523
4524         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4525         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4526                 return -EAGAIN;
4527
4528         if (ret < 0)
4529                 req_set_fail(req);
4530         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4531         return 0;
4532 #else
4533         return -EOPNOTSUPP;
4534 #endif
4535 }
4536
4537 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4538 {
4539 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4540         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4541                 return -EINVAL;
4542         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4543                 return -EINVAL;
4544
4545         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4546         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4547         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4548         return 0;
4549 #else
4550         return -EOPNOTSUPP;
4551 #endif
4552 }
4553
4554 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4555 {
4556 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4557         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4558         int ret;
4559
4560         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4561                 return -EAGAIN;
4562
4563         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4564         if (ret < 0)
4565                 req_set_fail(req);
4566         io_req_complete(req, ret);
4567         return 0;
4568 #else
4569         return -EOPNOTSUPP;
4570 #endif
4571 }
4572
4573 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4574 {
4575         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4576                 return -EINVAL;
4577         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4578                 return -EINVAL;
4579
4580         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4581         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4582         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4583         return 0;
4584 }
4585
4586 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4587 {
4588         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4589         int ret;
4590
4591         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4592                 switch (fa->advice) {
4593                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4594                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4595                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4596                         break;
4597                 default:
4598                         return -EAGAIN;
4599                 }
4600         }
4601
4602         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4603         if (ret < 0)
4604                 req_set_fail(req);
4605         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4606         return 0;
4607 }
4608
4609 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4610 {
4611         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4612                 return -EINVAL;
4613         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4614                 return -EINVAL;
4615         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4616                 return -EBADF;
4617
4618         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4619         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4620         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4621         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4622         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4623
4624         return 0;
4625 }
4626
4627 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4628 {
4629         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4630         int ret;
4631
4632         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4633                 return -EAGAIN;
4634
4635         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4636                        ctx->buffer);
4637
4638         if (ret < 0)
4639                 req_set_fail(req);
4640         io_req_complete(req, ret);
4641         return 0;
4642 }
4643
4644 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4645 {
4646         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4647                 return -EINVAL;
4648         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4649             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4650                 return -EINVAL;
4651         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4652                 return -EBADF;
4653
4654         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4655         req->close.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4656         if (req->close.file_slot && req->close.fd)
4657                 return -EINVAL;
4658
4659         return 0;
4660 }
4661
4662 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4663 {
4664         struct files_struct *files = current->files;
4665         struct io_close *close = &req->close;
4666         struct fdtable *fdt;
4667         struct file *file = NULL;
4668         int ret = -EBADF;
4669
4670         if (req->close.file_slot) {
4671                 ret = io_close_fixed(req, issue_flags);
4672                 goto err;
4673         }
4674
4675         spin_lock(&files->file_lock);
4676         fdt = files_fdtable(files);
4677         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4678                 spin_unlock(&files->file_lock);
4679                 goto err;
4680         }
4681         file = fdt->fd[close->fd];
4682         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4683                 spin_unlock(&files->file_lock);
4684                 file = NULL;
4685                 goto err;
4686         }
4687
4688         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4689         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4690                 spin_unlock(&files->file_lock);
4691                 return -EAGAIN;
4692         }
4693
4694         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4695         spin_unlock(&files->file_lock);
4696         if (ret < 0) {
4697                 if (ret == -ENOENT)
4698                         ret = -EBADF;
4699                 goto err;
4700         }
4701
4702         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4703         ret = filp_close(file, current->files);
4704 err:
4705         if (ret < 0)
4706                 req_set_fail(req);
4707         if (file)
4708                 fput(file);
4709         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4710         return 0;
4711 }
4712
4713 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4714 {
4715         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4716
4717         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4718                 return -EINVAL;
4719         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4720                      sqe->splice_fd_in))
4721                 return -EINVAL;
4722
4723         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4724         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4725         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4726         return 0;
4727 }
4728
4729 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4730 {
4731         int ret;
4732
4733         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4734         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4735                 return -EAGAIN;
4736
4737         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4738                                 req->sync.flags);
4739         if (ret < 0)
4740                 req_set_fail(req);
4741         io_req_complete(req, ret);
4742         return 0;
4743 }
4744
4745 #if defined(CONFIG_NET)
4746 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4747                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4748 {
4749         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4750
4751         if (async_msg)
4752                 return -EAGAIN;
4753         if (io_alloc_async_data(req)) {
4754                 kfree(kmsg->free_iov);
4755                 return -ENOMEM;
4756         }
4757         async_msg = req->async_data;
4758         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4759         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4760         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4761         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4762         if (!async_msg->free_iov)
4763                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4764
4765         return -EAGAIN;
4766 }
4767
4768 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4769                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4770 {
4771         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4772         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4773         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4774                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4775 }
4776
4777 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4778 {
4779         int ret;
4780
4781         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4782         if (!ret)
4783                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4784         return ret;
4785 }
4786
4787 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4788 {
4789         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4790
4791         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4792                 return -EINVAL;
4793
4794         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4795         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4796         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4797         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4798                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4799
4800 #ifdef CONFIG_COMPAT
4801         if (req->ctx->compat)
4802                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4803 #endif
4804         return 0;
4805 }
4806
4807 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4808 {
4809         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4810         struct socket *sock;
4811         unsigned flags;
4812         int min_ret = 0;
4813         int ret;
4814
4815         sock = sock_from_file(req->file);
4816         if (unlikely(!sock))
4817                 return -ENOTSOCK;
4818
4819         kmsg = req->async_data;
4820         if (!kmsg) {
4821                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4822                 if (ret)
4823                         return ret;
4824                 kmsg = &iomsg;
4825         }
4826
4827         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4828         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4829                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4830         if (flags & MSG_WAITALL)
4831                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4832
4833         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4834         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4835                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4836         if (ret == -ERESTARTSYS)
4837                 ret = -EINTR;
4838
4839         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4840         if (kmsg->free_iov)
4841                 kfree(kmsg->free_iov);
4842         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4843         if (ret < min_ret)
4844                 req_set_fail(req);
4845         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4846         return 0;
4847 }
4848
4849 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4850 {
4851         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4852         struct msghdr msg;
4853         struct iovec iov;
4854         struct socket *sock;
4855         unsigned flags;
4856         int min_ret = 0;
4857         int ret;
4858
4859         sock = sock_from_file(req->file);
4860         if (unlikely(!sock))
4861                 return -ENOTSOCK;
4862
4863         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4864         if (unlikely(ret))
4865                 return ret;
4866
4867         msg.msg_name = NULL;
4868         msg.msg_control = NULL;
4869         msg.msg_controllen = 0;
4870         msg.msg_namelen = 0;
4871
4872         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4873         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4874                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4875         if (flags & MSG_WAITALL)
4876                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4877
4878         msg.msg_flags = flags;
4879         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4880         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4881                 return -EAGAIN;
4882         if (ret == -ERESTARTSYS)
4883                 ret = -EINTR;
4884
4885         if (ret < min_ret)
4886                 req_set_fail(req);
4887         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4888         return 0;
4889 }
4890
4891 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4892                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4893 {
4894         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4895         struct iovec __user *uiov;
4896         size_t iov_len;
4897         int ret;
4898
4899         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4900                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4901         if (ret)
4902                 return ret;
4903
4904         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4905                 if (iov_len > 1)
4906                         return -EINVAL;
4907                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4908                         return -EFAULT;
4909                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4910                 iomsg->free_iov = NULL;
4911         } else {
4912                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4913                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4914                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4915                                      false);
4916                 if (ret > 0)
4917                         ret = 0;
4918         }
4919
4920         return ret;
4921 }
4922
4923 #ifdef CONFIG_COMPAT
4924 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4925                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4926 {
4927         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4928         struct compat_iovec __user *uiov;
4929         compat_uptr_t ptr;
4930         compat_size_t len;
4931         int ret;
4932
4933         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4934                                   &ptr, &len);
4935         if (ret)
4936                 return ret;
4937
4938         uiov = compat_ptr(ptr);
4939         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4940                 compat_ssize_t clen;
4941
4942                 if (len > 1)
4943                         return -EINVAL;
4944                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4945                         return -EFAULT;
4946                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4947                         return -EFAULT;
4948                 if (clen < 0)
4949                         return -EINVAL;
4950                 sr->len = clen;
4951                 iomsg->free_iov = NULL;
4952         } else {
4953                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4954                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4955                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4956                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4957                 if (ret < 0)
4958                         return ret;
4959         }
4960
4961         return 0;
4962 }
4963 #endif
4964
4965 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4966                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4967 {
4968         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4969
4970 #ifdef CONFIG_COMPAT
4971         if (req->ctx->compat)
4972                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4973 #endif
4974
4975         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4976 }
4977
4978 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4979                                                bool needs_lock)
4980 {
4981         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4982         struct io_buffer *kbuf;
4983
4984         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4985         if (IS_ERR(kbuf))
4986                 return kbuf;
4987
4988         sr->kbuf = kbuf;
4989         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4990         return kbuf;
4991 }
4992
4993 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4994 {
4995         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4996 }
4997
4998 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4999 {
5000         int ret;
5001
5002         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
5003         if (!ret)
5004                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
5005         return ret;
5006 }
5007
5008 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5009 {
5010         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5011
5012         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5013                 return -EINVAL;
5014
5015         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5016         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
5017         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
5018         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
5019         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
5020                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5021
5022 #ifdef CONFIG_COMPAT
5023         if (req->ctx->compat)
5024                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
5025 #endif
5026         return 0;
5027 }
5028
5029 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5030 {
5031         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
5032         struct socket *sock;
5033         struct io_buffer *kbuf;
5034         unsigned flags;
5035         int min_ret = 0;
5036         int ret, cflags = 0;
5037         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5038
5039         sock = sock_from_file(req->file);
5040         if (unlikely(!sock))
5041                 return -ENOTSOCK;
5042
5043         kmsg = req->async_data;
5044         if (!kmsg) {
5045                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
5046                 if (ret)
5047                         return ret;
5048                 kmsg = &iomsg;
5049         }
5050
5051         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5052                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
5053                 if (IS_ERR(kbuf))
5054                         return PTR_ERR(kbuf);
5055                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5056                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
5057                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
5058                                 1, req->sr_msg.len);
5059         }
5060
5061         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5062         if (force_nonblock)
5063                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5064         if (flags & MSG_WAITALL)
5065                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
5066
5067         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
5068                                         kmsg->uaddr, flags);
5069         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5070                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
5071         if (ret == -ERESTARTSYS)
5072                 ret = -EINTR;
5073
5074         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5075                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5076         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
5077         if (kmsg->free_iov)
5078                 kfree(kmsg->free_iov);
5079         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5080         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5081                 req_set_fail(req);
5082         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5083         return 0;
5084 }
5085
5086 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5087 {
5088         struct io_buffer *kbuf;
5089         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5090         struct msghdr msg;
5091         void __user *buf = sr->buf;
5092         struct socket *sock;
5093         struct iovec iov;
5094         unsigned flags;
5095         int min_ret = 0;
5096         int ret, cflags = 0;
5097         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5098
5099         sock = sock_from_file(req->file);
5100         if (unlikely(!sock))
5101                 return -ENOTSOCK;
5102
5103         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5104                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
5105                 if (IS_ERR(kbuf))
5106                         return PTR_ERR(kbuf);
5107                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5108         }
5109
5110         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
5111         if (unlikely(ret))
5112                 goto out_free;
5113
5114         msg.msg_name = NULL;
5115         msg.msg_control = NULL;
5116         msg.msg_controllen = 0;
5117         msg.msg_namelen = 0;
5118         msg.msg_iocb = NULL;
5119         msg.msg_flags = 0;
5120
5121         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5122         if (force_nonblock)
5123                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5124         if (flags & MSG_WAITALL)
5125                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
5126
5127         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
5128         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5129                 return -EAGAIN;
5130         if (ret == -ERESTARTSYS)
5131                 ret = -EINTR;
5132 out_free:
5133         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5134                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5135         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5136                 req_set_fail(req);
5137         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5138         return 0;
5139 }
5140
5141 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5142 {
5143         struct io_accept *accept = &req->accept;
5144
5145         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5146                 return -EINVAL;
5147         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
5148                 return -EINVAL;
5149
5150         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5151         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5152         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
5153         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5154
5155         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5156         if (accept->file_slot && ((req->open.how.flags & O_CLOEXEC) ||
5157                                   (accept->flags & SOCK_CLOEXEC)))
5158                 return -EINVAL;
5159         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
5160                 return -EINVAL;
5161         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
5162                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
5163         return 0;
5164 }
5165
5166 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5167 {
5168         struct io_accept *accept = &req->accept;
5169         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5170         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5171         bool fixed = !!accept->file_slot;
5172         struct file *file;
5173         int ret, fd;
5174
5175         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
5176                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5177
5178         if (!fixed) {
5179                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
5180                 if (unlikely(fd < 0))
5181                         return fd;
5182         }
5183         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
5184                          accept->flags);
5185         if (IS_ERR(file)) {
5186                 if (!fixed)
5187                         put_unused_fd(fd);
5188                 ret = PTR_ERR(file);
5189                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5190                         return -EAGAIN;
5191                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5192                         ret = -EINTR;
5193                 req_set_fail(req);
5194         } else if (!fixed) {
5195                 fd_install(fd, file);
5196                 ret = fd;
5197         } else {
5198                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
5199                                             accept->file_slot - 1);
5200         }
5201         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5202         return 0;
5203 }
5204
5205 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
5206 {
5207         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5208         struct io_connect *conn = &req->connect;
5209
5210         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
5211 }
5212
5213 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5214 {
5215         struct io_connect *conn = &req->connect;
5216
5217         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5218                 return -EINVAL;
5219         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
5220             sqe->splice_fd_in)
5221                 return -EINVAL;
5222
5223         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5224         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5225         return 0;
5226 }
5227
5228 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5229 {
5230         struct io_async_connect __io, *io;
5231         unsigned file_flags;
5232         int ret;
5233         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5234
5235         if (req->async_data) {
5236                 io = req->async_data;
5237         } else {
5238                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5239                                                 req->connect.addr_len,
5240                                                 &__io.address);
5241                 if (ret)
5242                         goto out;
5243                 io = &__io;
5244         }
5245
5246         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5247
5248         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5249                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5250         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5251                 if (req->async_data)
5252                         return -EAGAIN;
5253                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5254                         ret = -ENOMEM;
5255                         goto out;
5256                 }
5257                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5258                 return -EAGAIN;
5259         }
5260         if (ret == -ERESTARTSYS)
5261                 ret = -EINTR;
5262 out:
5263         if (ret < 0)
5264                 req_set_fail(req);
5265         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5266         return 0;
5267 }
5268 #else /* !CONFIG_NET */
5269 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
5270 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
5271 {                                                                       \
5272         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5273 }
5274
5275 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
5276 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
5277 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
5278 {                                                                       \
5279         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5280 }                                                                       \
5281
5282 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
5283 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
5284 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
5285 {                                                                       \
5286         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5287 }
5288
5289 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
5290 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
5291 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
5292 IO_NETOP_PREP(accept);
5293 IO_NETOP_FN(send);
5294 IO_NETOP_FN(recv);
5295 #endif /* CONFIG_NET */
5296
5297 struct io_poll_table {
5298         struct poll_table_struct pt;
5299         struct io_kiocb *req;
5300         int nr_entries;
5301         int error;
5302 };
5303
5304 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5305                            __poll_t mask, io_req_tw_func_t func)
5306 {
5307         /* for instances that support it check for an event match first: */
5308         if (mask && !(mask & poll->events))
5309                 return 0;
5310
5311         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5312
5313         list_del_init(&poll->wait.entry);
5314
5315         req->result = mask;
5316         req->io_task_work.func = func;
5317
5318         /*
5319          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5320          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5321          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5322          * have the needed state needed for it anyway.
5323          */
5324         io_req_task_work_add(req);
5325         return 1;
5326 }
5327
5328 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5329         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5330 {
5331         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5332
5333         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
5334         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
5335                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5336
5337         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5338                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5339
5340                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5341         }
5342
5343         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5344         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5345                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5346                 return true;
5347         }
5348
5349         return false;
5350 }
5351
5352 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5353 {
5354         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5355         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5356                 return req->async_data;
5357         return req->apoll->double_poll;
5358 }
5359
5360 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5361 {
5362         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5363                 return &req->poll;
5364         return &req->apoll->poll;
5365 }
5366
5367 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5368         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5369 {
5370         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5371
5372         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5373
5374         if (poll && poll->head) {
5375                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5376
5377                 spin_lock_irq(&head->lock);
5378                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5379                 if (poll->wait.private)
5380                         req_ref_put(req);
5381                 poll->head = NULL;
5382                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5383         }
5384 }
5385
5386 static bool __io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5387         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5388 {
5389         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5390         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
5391         int error;
5392
5393         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
5394                 error = -ECANCELED;
5395                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5396         } else {
5397                 error = mangle_poll(mask);
5398         }
5399         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
5400                 flags = 0;
5401         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
5402                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5403                 flags = 0;
5404         }
5405         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
5406                 ctx->cq_extra++;
5407
5408         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
5409 }
5410
5411 static inline bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5412         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5413 {
5414         bool done;
5415
5416         done = __io_poll_complete(req, mask);
5417         io_commit_cqring(req->ctx);
5418         return done;
5419 }
5420
5421 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5422 {
5423         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5424         struct io_kiocb *nxt;
5425
5426         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5427                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5428         } else {
5429                 bool done;
5430
5431                 if (req->poll.done) {
5432                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5433                         return;
5434                 }
5435                 done = __io_poll_complete(req, req->result);
5436                 if (done) {
5437                         io_poll_remove_double(req);
5438                         hash_del(&req->hash_node);
5439                         req->poll.done = true;
5440                 } else {
5441                         req->result = 0;
5442                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
5443                 }
5444                 io_commit_cqring(ctx);
5445                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5446                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5447
5448                 if (done) {
5449                         nxt = io_put_req_find_next(req);
5450                         if (nxt)
5451                                 io_req_task_submit(nxt, locked);
5452                 }
5453         }
5454 }
5455
5456 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5457                                int sync, void *key)
5458 {
5459         struct io_kiocb *req = wait->private;
5460         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5461         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5462         unsigned long flags;
5463
5464         /* for instances that support it check for an event match first: */
5465         if (mask && !(mask & poll->events))
5466                 return 0;
5467         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
5468                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5469
5470         list_del_init(&wait->entry);
5471
5472         if (poll->head) {
5473                 bool done;
5474
5475                 spin_lock_irqsave(&poll->head->lock, flags);
5476                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5477                 if (!done)
5478                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5479                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5480                 wait->private = NULL;
5481                 spin_unlock_irqrestore(&poll->head->lock, flags);
5482                 if (!done) {
5483                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5484                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5485                 }
5486         }
5487         req_ref_put(req);
5488         return 1;
5489 }
5490
5491 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5492                               wait_queue_func_t wake_func)
5493 {
5494         poll->head = NULL;
5495         poll->done = false;
5496         poll->canceled = false;
5497 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5498         /* mask in events that we always want/need */
5499         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5500         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5501         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5502 }
5503
5504 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5505                             struct wait_queue_head *head,
5506                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5507 {
5508         struct io_kiocb *req = pt->req;
5509
5510         /*
5511          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5512          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5513          * if this happens.
5514          */
5515         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5516                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5517
5518                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5519                 if (poll_one->head == head)
5520                         return;
5521                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5522                 if (*poll_ptr) {
5523                         if ((*poll_ptr)->head == head)
5524                                 return;
5525                         pt->error = -EINVAL;
5526                         return;
5527                 }
5528                 /*
5529                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5530                  * into one-shot mode.
5531                  */
5532                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5533                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5534                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5535                 if (!poll) {
5536                         pt->error = -ENOMEM;
5537                         return;
5538                 }
5539                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5540                 req_ref_get(req);
5541                 poll->wait.private = req;
5542                 *poll_ptr = poll;
5543         }
5544
5545         pt->nr_entries++;
5546         poll->head = head;
5547
5548         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5549                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5550         else
5551                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5552 }
5553
5554 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5555                                struct poll_table_struct *p)
5556 {
5557         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5558         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5559
5560         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5561 }
5562
5563 static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5564 {
5565         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5566         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5567
5568         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5569
5570         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5571                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5572                 return;
5573         }
5574
5575         hash_del(&req->hash_node);
5576         io_poll_remove_double(req);
5577         apoll->poll.done = true;
5578         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5579
5580         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5581                 io_req_task_submit(req, locked);
5582         else
5583                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5584 }
5585
5586 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5587                         void *key)
5588 {
5589         struct io_kiocb *req = wait->private;
5590         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5591
5592         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5593                                         key_to_poll(key));
5594
5595         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5596 }
5597
5598 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5599 {
5600         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5601         struct hlist_head *list;
5602
5603         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5604         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5605 }
5606
5607 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5608                                       struct io_poll_iocb *poll,
5609                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5610                                       wait_queue_func_t wake_func)
5611         __acquires(&ctx->completion_lock)
5612 {
5613         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5614         bool cancel = false;
5615
5616         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5617         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5618         poll->file = req->file;
5619         poll->wait.private = req;
5620
5621         ipt->pt._key = mask;
5622         ipt->req = req;
5623         ipt->error = 0;
5624         ipt->nr_entries = 0;
5625
5626         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5627         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5628                 ipt->error = -EINVAL;
5629
5630         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5631         if (ipt->error || (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)))
5632                 io_poll_remove_double(req);
5633         if (likely(poll->head)) {
5634                 spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5635                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5636                         if (ipt->error)
5637                                 cancel = true;
5638                         ipt->error = 0;
5639                         mask = 0;
5640                 }
5641                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5642                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5643                 else if (cancel)
5644                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5645                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5646                         io_poll_req_insert(req);
5647                 spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5648         }
5649
5650         return mask;
5651 }
5652
5653 enum {
5654         IO_APOLL_OK,
5655         IO_APOLL_ABORTED,
5656         IO_APOLL_READY
5657 };
5658
5659 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5660 {
5661         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5662         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5663         struct async_poll *apoll;
5664         struct io_poll_table ipt;
5665         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5666         int rw;
5667
5668         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5669                 return IO_APOLL_ABORTED;
5670         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5671                 return IO_APOLL_ABORTED;
5672         if (!def->pollin && !def->pollout)
5673                 return IO_APOLL_ABORTED;
5674
5675         if (def->pollin) {
5676                 rw = READ;
5677                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5678
5679                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5680                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5681                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5682                         mask &= ~POLLIN;
5683         } else {
5684                 rw = WRITE;
5685                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5686         }
5687
5688         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5689         if (!io_file_supports_nowait(req, rw))
5690                 return IO_APOLL_ABORTED;
5691
5692         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5693         if (unlikely(!apoll))
5694                 return IO_APOLL_ABORTED;
5695         apoll->double_poll = NULL;
5696         req->apoll = apoll;
5697         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5698         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5699         io_req_set_refcount(req);
5700
5701         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5702                                         io_async_wake);
5703         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5704         if (ret || ipt.error)
5705                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
5706
5707         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5708                                 mask, apoll->poll.events);
5709         return IO_APOLL_OK;
5710 }
5711
5712 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5713                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5714         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5715 {
5716         bool do_complete = false;
5717
5718         if (!poll->head)
5719                 return false;
5720         spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5721         if (do_cancel)
5722                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5723         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5724                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5725                 do_complete = true;
5726         }
5727         spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5728         hash_del(&req->hash_node);
5729         return do_complete;
5730 }
5731
5732 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5733         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5734 {
5735         bool do_complete;
5736
5737         io_poll_remove_double(req);
5738         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5739
5740         if (do_complete) {
5741                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5742                 io_commit_cqring(req->ctx);
5743                 req_set_fail(req);
5744                 io_put_req_deferred(req);
5745         }
5746         return do_complete;
5747 }
5748
5749 /*
5750  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5751  */
5752 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5753                                bool cancel_all)
5754 {
5755         struct hlist_node *tmp;
5756         struct io_kiocb *req;
5757         int posted = 0, i;
5758
5759         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5760         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5761                 struct hlist_head *list;
5762
5763                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5764                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5765                         if (io_match_task_safe(req, tsk, cancel_all))
5766                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5767                 }
5768         }
5769         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5770
5771         if (posted)
5772                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5773
5774         return posted != 0;
5775 }
5776
5777 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5778                                      bool poll_only)
5779         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5780 {
5781         struct hlist_head *list;
5782         struct io_kiocb *req;
5783
5784         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5785         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5786                 if (sqe_addr != req->user_data)
5787                         continue;
5788                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5789                         continue;
5790                 return req;
5791         }
5792         return NULL;
5793 }
5794
5795 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5796                           bool poll_only)
5797         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5798 {
5799         struct io_kiocb *req;
5800
5801         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5802         if (!req)
5803                 return -ENOENT;
5804         if (io_poll_remove_one(req))
5805                 return 0;
5806
5807         return -EALREADY;
5808 }
5809
5810 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5811                                      unsigned int flags)
5812 {
5813         u32 events;
5814
5815         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5816 #ifdef __BIG_ENDIAN
5817         events = swahw32(events);
5818 #endif
5819         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5820                 events |= EPOLLONESHOT;
5821         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5822 }
5823
5824 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5825                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5826 {
5827         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5828         u32 flags;
5829
5830         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5831                 return -EINVAL;
5832         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5833                 return -EINVAL;
5834         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5835         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5836                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5837                 return -EINVAL;
5838         /* meaningless without update */
5839         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5840                 return -EINVAL;
5841
5842         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5843         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5844         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5845
5846         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5847         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5848                 return -EINVAL;
5849         if (upd->update_events)
5850                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5851         else if (sqe->poll32_events)
5852                 return -EINVAL;
5853
5854         return 0;
5855 }
5856
5857 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5858                         void *key)
5859 {
5860         struct io_kiocb *req = wait->private;
5861         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5862
5863         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5864 }
5865
5866 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5867                                struct poll_table_struct *p)
5868 {
5869         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5870
5871         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5872 }
5873
5874 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5875 {
5876         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5877         u32 flags;
5878
5879         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5880                 return -EINVAL;
5881         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5882                 return -EINVAL;
5883         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5884         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5885                 return -EINVAL;
5886
5887         io_req_set_refcount(req);
5888         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5889         return 0;
5890 }
5891
5892 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5893 {
5894         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5895         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5896         struct io_poll_table ipt;
5897         __poll_t mask;
5898         bool done;
5899
5900         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5901
5902         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5903                                         io_poll_wake);
5904
5905         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5906                 ipt.error = 0;
5907                 done = io_poll_complete(req, mask);
5908         }
5909         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5910
5911         if (mask) {
5912                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5913                 if (done)
5914                         io_put_req(req);
5915         }
5916         return ipt.error;
5917 }
5918
5919 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5920 {
5921         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5922         struct io_kiocb *preq;
5923         bool completing;
5924         int ret;
5925
5926         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5927         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5928         if (!preq) {
5929                 ret = -ENOENT;
5930                 goto err;
5931         }
5932
5933         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5934                 completing = true;
5935                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5936                 goto err;
5937         }
5938
5939         /*
5940          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5941          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5942          * let completion re-add it.
5943          */
5944         io_poll_remove_double(preq);
5945         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5946         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5947                 ret = -EALREADY;
5948                 goto err;
5949         }
5950         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5951         ret = 0;
5952 err:
5953         if (ret < 0) {
5954                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5955                 req_set_fail(req);
5956                 io_req_complete(req, ret);
5957                 return 0;
5958         }
5959         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5960         if (req->poll_update.update_events) {
5961                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5962                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5963                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5964         }
5965         if (req->poll_update.update_user_data)
5966                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5967         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5968
5969         /* complete update request, we're done with it */
5970         io_req_complete(req, ret);
5971
5972         if (!completing) {
5973                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5974                 if (ret < 0) {
5975                         req_set_fail(preq);
5976                         io_req_complete(preq, ret);
5977                 }
5978         }
5979         return 0;
5980 }
5981
5982 static void io_req_task_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5983 {
5984         req_set_fail(req);
5985         io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
5986 }
5987
5988 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5989 {
5990         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5991                                                 struct io_timeout_data, timer);
5992         struct io_kiocb *req = data->req;
5993         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5994         unsigned long flags;
5995
5996         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
5997         list_del_init(&req->timeout.list);
5998         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5999                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
6000         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6001
6002         req->io_task_work.func = io_req_task_timeout;
6003         io_req_task_work_add(req);
6004         return HRTIMER_NORESTART;
6005 }
6006
6007 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
6008                                            __u64 user_data)
6009         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6010 {
6011         struct io_timeout_data *io;
6012         struct io_kiocb *req;
6013         bool found = false;
6014
6015         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
6016                 found = user_data == req->user_data;
6017                 if (found)
6018                         break;
6019         }
6020         if (!found)
6021                 return ERR_PTR(-ENOENT);
6022
6023         io = req->async_data;
6024         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6025                 return ERR_PTR(-EALREADY);
6026         list_del_init(&req->timeout.list);
6027         return req;
6028 }
6029
6030 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
6031         __must_hold(&ctx->completion_lock)
6032         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6033 {
6034         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6035
6036         if (IS_ERR(req))
6037                 return PTR_ERR(req);
6038
6039         req_set_fail(req);
6040         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
6041         io_put_req_deferred(req);
6042         return 0;
6043 }
6044
6045 static clockid_t io_timeout_get_clock(struct io_timeout_data *data)
6046 {
6047         switch (data->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) {
6048         case IORING_TIMEOUT_BOOTTIME:
6049                 return CLOCK_BOOTTIME;
6050         case IORING_TIMEOUT_REALTIME:
6051                 return CLOCK_REALTIME;
6052         default:
6053                 /* can't happen, vetted at prep time */
6054                 WARN_ON_ONCE(1);
6055                 fallthrough;
6056         case 0:
6057                 return CLOCK_MONOTONIC;
6058         }
6059 }
6060
6061 static int io_linked_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6062                                     struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6063         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6064 {
6065         struct io_timeout_data *io;
6066         struct io_kiocb *req;
6067         bool found = false;
6068
6069         list_for_each_entry(req, &ctx->ltimeout_list, timeout.list) {
6070                 found = user_data == req->user_data;
6071                 if (found)
6072                         break;
6073         }
6074         if (!found)
6075                 return -ENOENT;
6076
6077         io = req->async_data;
6078         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6079                 return -EALREADY;
6080         hrtimer_init(&io->timer, io_timeout_get_clock(io), mode);
6081         io->timer.function = io_link_timeout_fn;
6082         hrtimer_start(&io->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6083         return 0;
6084 }
6085
6086 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6087                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6088         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6089 {
6090         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6091         struct io_timeout_data *data;
6092
6093         if (IS_ERR(req))
6094                 return PTR_ERR(req);
6095
6096         req->timeout.off = 0; /* noseq */
6097         data = req->async_data;
6098         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
6099         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), mode);
6100         data->timer.function = io_timeout_fn;
6101         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6102         return 0;
6103 }
6104
6105 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
6106                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
6107 {
6108         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6109
6110         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6111                 return -EINVAL;
6112         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6113                 return -EINVAL;
6114         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
6115                 return -EINVAL;
6116
6117         tr->ltimeout = false;
6118         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6119         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6120         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK) {
6121                 if (hweight32(tr->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6122                         return -EINVAL;
6123                 if (tr->flags & IORING_LINK_TIMEOUT_UPDATE)
6124                         tr->ltimeout = true;
6125                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK|IORING_TIMEOUT_ABS))
6126                         return -EINVAL;
6127                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
6128                         return -EFAULT;
6129         } else if (tr->flags) {
6130                 /* timeout removal doesn't support flags */
6131                 return -EINVAL;
6132         }
6133
6134         return 0;
6135 }
6136
6137 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
6138 {
6139         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
6140                                             : HRTIMER_MODE_REL;
6141 }
6142
6143 /*
6144  * Remove or update an existing timeout command
6145  */
6146 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6147 {
6148         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6149         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6150         int ret;
6151
6152         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
6153                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
6154                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6155                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
6156                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6157                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6158         } else {
6159                 enum hrtimer_mode mode = io_translate_timeout_mode(tr->flags);
6160
6161                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6162                 if (tr->ltimeout)
6163                         ret = io_linked_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6164                 else
6165                         ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6166                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6167         }
6168
6169         if (ret < 0)
6170                 req_set_fail(req);
6171         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6172         return 0;
6173 }
6174
6175 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6176                            bool is_timeout_link)
6177 {
6178         struct io_timeout_data *data;
6179         unsigned flags;
6180         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
6181
6182         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6183                 return -EINVAL;
6184         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
6185             sqe->splice_fd_in)
6186                 return -EINVAL;
6187         if (off && is_timeout_link)
6188                 return -EINVAL;
6189         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6190         if (flags & ~(IORING_TIMEOUT_ABS | IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK))
6191                 return -EINVAL;
6192         /* more than one clock specified is invalid, obviously */
6193         if (hweight32(flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6194                 return -EINVAL;
6195
6196         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6197         req->timeout.off = off;
6198         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
6199                 req->ctx->off_timeout_used = true;
6200
6201         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
6202                 return -ENOMEM;
6203
6204         data = req->async_data;
6205         data->req = req;
6206         data->flags = flags;
6207
6208         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
6209                 return -EFAULT;
6210
6211         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
6212         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), data->mode);
6213
6214         if (is_timeout_link) {
6215                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
6216
6217                 if (!link->head)
6218                         return -EINVAL;
6219                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6220                         return -EINVAL;
6221                 req->timeout.head = link->last;
6222                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
6223         }
6224         return 0;
6225 }
6226
6227 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6228 {
6229         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6230         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6231         struct list_head *entry;
6232         u32 tail, off = req->timeout.off;
6233
6234         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6235
6236         /*
6237          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
6238          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
6239          * a pure timeout request, sequence isn't used.
6240          */
6241         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
6242                 entry = ctx->timeout_list.prev;
6243                 goto add;
6244         }
6245
6246         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6247         req->timeout.target_seq = tail + off;
6248
6249         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
6250          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
6251          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
6252          */
6253         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
6254
6255         /*
6256          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
6257          * the one we need first.
6258          */
6259         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
6260                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
6261                                                   timeout.list);
6262
6263                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
6264                         continue;
6265                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
6266                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
6267                         break;
6268         }
6269 add:
6270         list_add(&req->timeout.list, entry);
6271         data->timer.function = io_timeout_fn;
6272         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
6273         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6274         return 0;
6275 }
6276
6277 struct io_cancel_data {
6278         struct io_ring_ctx *ctx;
6279         u64 user_data;
6280 };
6281
6282 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
6283 {
6284         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6285         struct io_cancel_data *cd = data;
6286
6287         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
6288 }
6289
6290 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
6291                                struct io_ring_ctx *ctx)
6292 {
6293         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
6294         enum io_wq_cancel cancel_ret;
6295         int ret = 0;
6296
6297         if (!tctx || !tctx->io_wq)
6298                 return -ENOENT;
6299
6300         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
6301         switch (cancel_ret) {
6302         case IO_WQ_CANCEL_OK:
6303                 ret = 0;
6304                 break;
6305         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
6306                 ret = -EALREADY;
6307                 break;
6308         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
6309                 ret = -ENOENT;
6310                 break;
6311         }
6312
6313         return ret;
6314 }
6315
6316 static int io_try_cancel_userdata(struct io_kiocb *req, u64 sqe_addr)
6317 {
6318         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6319         int ret;
6320
6321         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
6322
6323         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
6324         if (ret != -ENOENT)
6325                 return ret;
6326
6327         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6328         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6329         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
6330         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6331         if (ret != -ENOENT)
6332                 goto out;
6333         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
6334 out:
6335         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6336         return ret;
6337 }
6338
6339 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
6340                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6341 {
6342         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6343                 return -EINVAL;
6344         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6345                 return -EINVAL;
6346         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
6347             sqe->splice_fd_in)
6348                 return -EINVAL;
6349
6350         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6351         return 0;
6352 }
6353
6354 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6355 {
6356         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6357         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
6358         struct io_tctx_node *node;
6359         int ret;
6360
6361         ret = io_try_cancel_userdata(req, sqe_addr);
6362         if (ret != -ENOENT)
6363                 goto done;
6364
6365         /* slow path, try all io-wq's */
6366         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6367         ret = -ENOENT;
6368         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
6369                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
6370
6371                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
6372                 if (ret != -ENOENT)
6373                         break;
6374         }
6375         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6376 done:
6377         if (ret < 0)
6378                 req_set_fail(req);
6379         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6380         return 0;
6381 }
6382
6383 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
6384                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6385 {
6386         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6387                 return -EINVAL;
6388         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6389                 return -EINVAL;
6390
6391         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6392         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6393         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6394                 return -EINVAL;
6395         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6396         return 0;
6397 }
6398
6399 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6400 {
6401         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6402         struct io_uring_rsrc_update2 up;
6403         int ret;
6404
6405         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6406         up.data = req->rsrc_update.arg;
6407         up.nr = 0;
6408         up.tags = 0;
6409         up.resv = 0;
6410
6411         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6412         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
6413                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
6414         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6415
6416         if (ret < 0)
6417                 req_set_fail(req);
6418         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6419         return 0;
6420 }
6421
6422 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6423 {
6424         switch (req->opcode) {
6425         case IORING_OP_NOP:
6426                 return 0;
6427         case IORING_OP_READV:
6428         case IORING_OP_READ_FIXED:
6429         case IORING_OP_READ:
6430                 return io_read_prep(req, sqe);
6431         case IORING_OP_WRITEV:
6432         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6433         case IORING_OP_WRITE:
6434                 return io_write_prep(req, sqe);
6435         case IORING_OP_POLL_ADD:
6436                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6437         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6438                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
6439         case IORING_OP_FSYNC:
6440                 return io_fsync_prep(req, sqe);
6441         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6442                 return io_sfr_prep(req, sqe);
6443         case IORING_OP_SENDMSG:
6444         case IORING_OP_SEND:
6445                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6446         case IORING_OP_RECVMSG:
6447         case IORING_OP_RECV:
6448                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6449         case IORING_OP_CONNECT:
6450                 return io_connect_prep(req, sqe);
6451         case IORING_OP_TIMEOUT:
6452                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6453         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6454                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6455         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6456                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6457         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6458                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6459         case IORING_OP_ACCEPT:
6460                 return io_accept_prep(req, sqe);
6461         case IORING_OP_FALLOCATE:
6462                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6463         case IORING_OP_OPENAT:
6464                 return io_openat_prep(req, sqe);
6465         case IORING_OP_CLOSE:
6466                 return io_close_prep(req, sqe);
6467         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6468                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6469         case IORING_OP_STATX:
6470                 return io_statx_prep(req, sqe);
6471         case IORING_OP_FADVISE:
6472                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6473         case IORING_OP_MADVISE:
6474                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6475         case IORING_OP_OPENAT2:
6476                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6477         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6478                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6479         case IORING_OP_SPLICE:
6480                 return io_splice_prep(req, sqe);
6481         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6482                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6483         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6484                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6485         case IORING_OP_TEE:
6486                 return io_tee_prep(req, sqe);
6487         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6488                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6489         case IORING_OP_RENAMEAT:
6490                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6491         case IORING_OP_UNLINKAT:
6492                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6493         case IORING_OP_MKDIRAT:
6494                 return io_mkdirat_prep(req, sqe);
6495         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6496                 return io_symlinkat_prep(req, sqe);
6497         case IORING_OP_LINKAT:
6498                 return io_linkat_prep(req, sqe);
6499         }
6500
6501         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6502                         req->opcode);
6503         return -EINVAL;
6504 }
6505
6506 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
6507 {
6508         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
6509                 return 0;
6510         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
6511                 return -EFAULT;
6512         if (io_alloc_async_data(req))
6513                 return -EAGAIN;
6514
6515         switch (req->opcode) {
6516         case IORING_OP_READV:
6517                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6518         case IORING_OP_WRITEV:
6519                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6520         case IORING_OP_SENDMSG:
6521                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6522         case IORING_OP_RECVMSG:
6523                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6524         case IORING_OP_CONNECT:
6525                 return io_connect_prep_async(req);
6526         }
6527         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6528                     req->opcode);
6529         return -EFAULT;
6530 }
6531
6532 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6533 {
6534         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6535
6536         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6537         io_for_each_link(req, req)
6538                 seq--;
6539         return seq;
6540 }
6541
6542 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6543 {
6544         struct io_kiocb *pos;
6545         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6546         struct io_defer_entry *de;
6547         int ret;
6548         u32 seq;
6549
6550         if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
6551                 io_req_complete_fail_submit(req);
6552                 return true;
6553         }
6554
6555         /*
6556          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6557          * head request and the next request/link after the current link.
6558          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6559          * maintained for every request of our link.
6560          */
6561         if (ctx->drain_next) {
6562                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6563                 ctx->drain_next = false;
6564         }
6565         /* not interested in head, start from the first linked */
6566         io_for_each_link(pos, req->link) {
6567                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6568                         ctx->drain_next = true;
6569                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6570                         break;
6571                 }
6572         }
6573
6574         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6575         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6576                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6577                 ctx->drain_active = false;
6578                 return false;
6579         }
6580
6581         seq = io_get_sequence(req);
6582         /* Still a chance to pass the sequence check */
6583         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6584                 return false;
6585
6586         ret = io_req_prep_async(req);
6587         if (ret)
6588                 goto fail;
6589         io_prep_async_link(req);
6590         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6591         if (!de) {
6592                 ret = -ENOMEM;
6593 fail:
6594                 io_req_complete_failed(req, ret);
6595                 return true;
6596         }
6597
6598         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6599         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6600                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6601                 kfree(de);
6602                 io_queue_async_work(req, NULL);
6603                 return true;
6604         }
6605
6606         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6607         de->req = req;
6608         de->seq = seq;
6609         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6610         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6611         return true;
6612 }
6613
6614 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6615 {
6616         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6617                 switch (req->opcode) {
6618                 case IORING_OP_READV:
6619                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6620                 case IORING_OP_READ:
6621                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6622                         break;
6623                 case IORING_OP_RECVMSG:
6624                 case IORING_OP_RECV:
6625                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6626                         break;
6627                 }
6628         }
6629
6630         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6631                 switch (req->opcode) {
6632                 case IORING_OP_READV:
6633                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6634                 case IORING_OP_READ:
6635                 case IORING_OP_WRITEV:
6636                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6637                 case IORING_OP_WRITE: {
6638                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6639
6640                         kfree(io->free_iovec);
6641                         break;
6642                         }
6643                 case IORING_OP_RECVMSG:
6644                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6645                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6646
6647                         kfree(io->free_iov);
6648                         break;
6649                         }
6650                 case IORING_OP_SPLICE:
6651                 case IORING_OP_TEE:
6652                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6653                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6654                         break;
6655                 case IORING_OP_OPENAT:
6656                 case IORING_OP_OPENAT2:
6657                         if (req->open.filename)
6658                                 putname(req->open.filename);
6659                         break;
6660                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6661                         putname(req->rename.oldpath);
6662                         putname(req->rename.newpath);
6663                         break;
6664                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6665                         putname(req->unlink.filename);
6666                         break;
6667                 case IORING_OP_MKDIRAT:
6668                         putname(req->mkdir.filename);
6669                         break;
6670                 case IORING_OP_SYMLINKAT:
6671                         putname(req->symlink.oldpath);
6672                         putname(req->symlink.newpath);
6673                         break;
6674                 case IORING_OP_LINKAT:
6675                         putname(req->hardlink.oldpath);
6676                         putname(req->hardlink.newpath);
6677                         break;
6678                 }
6679         }
6680         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6681                 kfree(req->apoll->double_poll);
6682                 kfree(req->apoll);
6683                 req->apoll = NULL;
6684         }
6685         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6686                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6687
6688                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6689         }
6690         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6691                 put_cred(req->creds);
6692
6693         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6694 }
6695
6696 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6697 {
6698         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6699         const struct cred *creds = NULL;
6700         int ret;
6701
6702         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6703                 creds = override_creds(req->creds);
6704
6705         switch (req->opcode) {
6706         case IORING_OP_NOP:
6707                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6708                 break;
6709         case IORING_OP_READV:
6710         case IORING_OP_READ_FIXED:
6711         case IORING_OP_READ:
6712                 ret = io_read(req, issue_flags);
6713                 break;
6714         case IORING_OP_WRITEV:
6715         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6716         case IORING_OP_WRITE:
6717                 ret = io_write(req, issue_flags);
6718                 break;
6719         case IORING_OP_FSYNC:
6720                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6721                 break;
6722         case IORING_OP_POLL_ADD:
6723                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6724                 break;
6725         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6726                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6727                 break;
6728         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6729                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6730                 break;
6731         case IORING_OP_SENDMSG:
6732                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6733                 break;
6734         case IORING_OP_SEND:
6735                 ret = io_send(req, issue_flags);
6736                 break;
6737         case IORING_OP_RECVMSG:
6738                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6739                 break;
6740         case IORING_OP_RECV:
6741                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6742                 break;
6743         case IORING_OP_TIMEOUT:
6744                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6745                 break;
6746         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6747                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6748                 break;
6749         case IORING_OP_ACCEPT:
6750                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6751                 break;
6752         case IORING_OP_CONNECT:
6753                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6754                 break;
6755         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6756                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6757                 break;
6758         case IORING_OP_FALLOCATE:
6759                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6760                 break;
6761         case IORING_OP_OPENAT:
6762                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6763                 break;
6764         case IORING_OP_CLOSE:
6765                 ret = io_close(req, issue_flags);
6766                 break;
6767         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6768                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6769                 break;
6770         case IORING_OP_STATX:
6771                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6772                 break;
6773         case IORING_OP_FADVISE:
6774                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6775                 break;
6776         case IORING_OP_MADVISE:
6777                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6778                 break;
6779         case IORING_OP_OPENAT2:
6780                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6781                 break;
6782         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6783                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6784                 break;
6785         case IORING_OP_SPLICE:
6786                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6787                 break;
6788         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6789                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6790                 break;
6791         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6792                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6793                 break;
6794         case IORING_OP_TEE:
6795                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6796                 break;
6797         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6798                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6799                 break;
6800         case IORING_OP_RENAMEAT:
6801                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6802                 break;
6803         case IORING_OP_UNLINKAT:
6804                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6805                 break;
6806         case IORING_OP_MKDIRAT:
6807                 ret = io_mkdirat(req, issue_flags);
6808                 break;
6809         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6810                 ret = io_symlinkat(req, issue_flags);
6811                 break;
6812         case IORING_OP_LINKAT:
6813                 ret = io_linkat(req, issue_flags);
6814                 break;
6815         default:
6816                 ret = -EINVAL;
6817                 break;
6818         }
6819
6820         if (creds)
6821                 revert_creds(creds);
6822         if (ret)
6823                 return ret;
6824         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6825         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6826                 io_iopoll_req_issued(req);
6827
6828         return 0;
6829 }
6830
6831 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
6832 {
6833         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6834
6835         req = io_put_req_find_next(req);
6836         return req ? &req->work : NULL;
6837 }
6838
6839 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6840 {
6841         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6842         struct io_kiocb *timeout;
6843         int ret = 0;
6844
6845         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
6846         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
6847                 __io_req_set_refcount(req, 2);
6848         else
6849                 req_ref_get(req);
6850
6851         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6852         if (timeout)
6853                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6854
6855         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
6856         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6857                 ret = -ECANCELED;
6858
6859         if (!ret) {
6860                 do {
6861                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6862                         /*
6863                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6864                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6865                          * wait for request slots on the block side.
6866                          */
6867                         if (ret != -EAGAIN)
6868                                 break;
6869                         cond_resched();
6870                 } while (1);
6871         }
6872
6873         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6874         if (ret)
6875                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6876 }
6877
6878 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6879                                                        unsigned i)
6880 {
6881         return &table->files[i];
6882 }
6883
6884 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6885                                               int index)
6886 {
6887         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6888
6889         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6890 }
6891
6892 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6893 {
6894         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6895
6896         if (__io_file_supports_nowait(file, READ))
6897                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6898         if (__io_file_supports_nowait(file, WRITE))
6899                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6900         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6901                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6902         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6903 }
6904
6905 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_ring_ctx *ctx,
6906                                              struct io_kiocb *req, int fd)
6907 {
6908         struct file *file;
6909         unsigned long file_ptr;
6910
6911         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6912                 return NULL;
6913         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6914         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6915         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6916         file_ptr &= ~FFS_MASK;
6917         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6918         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_NOWAIT_READ_BIT);
6919         io_req_set_rsrc_node(req);
6920         return file;
6921 }
6922
6923 static struct file *io_file_get_normal(struct io_ring_ctx *ctx,
6924                                        struct io_kiocb *req, int fd)
6925 {
6926         struct file *file = fget(fd);
6927
6928         trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6929
6930         /* we don't allow fixed io_uring files */
6931         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6932                 io_req_track_inflight(req);
6933         return file;
6934 }
6935
6936 static inline struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
6937                                        struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6938 {
6939         if (fixed)
6940                 return io_file_get_fixed(ctx, req, fd);
6941         else
6942                 return io_file_get_normal(ctx, req, fd);
6943 }
6944
6945 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6946 {
6947         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
6948         int ret = -ENOENT;
6949
6950         if (prev) {
6951                 if (!(req->task->flags & PF_EXITING))
6952                         ret = io_try_cancel_userdata(req, prev->user_data);
6953                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
6954                 io_put_req(prev);
6955         } else {
6956                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6957         }
6958 }
6959
6960 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6961 {
6962         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6963                                                 struct io_timeout_data, timer);
6964         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6965         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6966         unsigned long flags;
6967
6968         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
6969         prev = req->timeout.head;
6970         req->timeout.head = NULL;
6971
6972         /*
6973          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6974          * race with the completion of the linked work.
6975          */
6976         if (prev) {
6977                 io_remove_next_linked(prev);
6978                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6979                         prev = NULL;
6980         }
6981         list_del(&req->timeout.list);
6982         req->timeout.prev = prev;
6983         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6984
6985         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
6986         io_req_task_work_add(req);
6987         return HRTIMER_NORESTART;
6988 }
6989
6990 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6991 {
6992         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6993
6994         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6995         /*
6996          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6997          * before we got a chance to setup the timer
6998          */
6999         if (req->timeout.head) {
7000                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
7001
7002                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
7003                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
7004                                 data->mode);
7005                 list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->ltimeout_list);
7006         }
7007         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
7008         /* drop submission reference */
7009         io_put_req(req);
7010 }
7011
7012 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7013         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7014 {
7015         struct io_kiocb *linked_timeout;
7016         int ret;
7017
7018 issue_sqe:
7019         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
7020
7021         /*
7022          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
7023          * doesn't support non-blocking read/write attempts
7024          */
7025         if (likely(!ret)) {
7026                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
7027                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7028                         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
7029
7030                         state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
7031                         if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
7032                                 io_submit_flush_completions(ctx);
7033                         return;
7034                 }
7035
7036                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
7037                 if (linked_timeout)
7038                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7039         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
7040                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
7041
7042                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
7043                 case IO_APOLL_READY:
7044                         if (linked_timeout)
7045                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7046                         goto issue_sqe;
7047                 case IO_APOLL_ABORTED:
7048                         /*
7049                          * Queued up for async execution, worker will release
7050                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
7051                          */
7052                         io_queue_async_work(req, NULL);
7053                         break;
7054                 }
7055
7056                 if (linked_timeout)
7057                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7058         } else {
7059                 io_req_complete_failed(req, ret);
7060         }
7061 }
7062
7063 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7064         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7065 {
7066         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
7067                 return;
7068
7069         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL)))) {
7070                 __io_queue_sqe(req);
7071         } else if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
7072                 io_req_complete_fail_submit(req);
7073         } else {
7074                 int ret = io_req_prep_async(req);
7075
7076                 if (unlikely(ret))
7077                         io_req_complete_failed(req, ret);
7078                 else
7079                         io_queue_async_work(req, NULL);
7080         }
7081 }
7082
7083 /*
7084  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
7085  *
7086  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
7087  */
7088 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
7089                                         struct io_kiocb *req,
7090                                         unsigned int sqe_flags)
7091 {
7092         if (likely(!ctx->restricted))
7093                 return true;
7094
7095         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
7096                 return false;
7097
7098         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
7099             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
7100                 return false;
7101
7102         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
7103                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
7104                 return false;
7105
7106         return true;
7107 }
7108
7109 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7110                        const struct io_uring_sqe *sqe)
7111         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7112 {
7113         struct io_submit_state *state;
7114         unsigned int sqe_flags;
7115         int personality, ret = 0;
7116
7117         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
7118         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
7119         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
7120         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
7121         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
7122         req->file = NULL;
7123         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
7124         req->task = current;
7125
7126         /* enforce forwards compatibility on users */
7127         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
7128                 return -EINVAL;
7129         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
7130                 return -EINVAL;
7131         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
7132                 return -EACCES;
7133
7134         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
7135             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
7136                 return -EOPNOTSUPP;
7137         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
7138                 ctx->drain_active = true;
7139
7140         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
7141         if (personality) {
7142                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
7143                 if (!req->creds)
7144                         return -EINVAL;
7145                 get_cred(req->creds);
7146                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
7147         }
7148         state = &ctx->submit_state;
7149
7150         /*
7151          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
7152          * is potentially a read/write to block based storage.
7153          */
7154         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
7155             io_op_defs[req->opcode].plug) {
7156                 blk_start_plug(&state->plug);
7157                 state->plug_started = true;
7158         }
7159
7160         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
7161                 req->file = io_file_get(ctx, req, READ_ONCE(sqe->fd),
7162                                         (sqe_flags & IOSQE_FIXED_FILE));
7163                 if (unlikely(!req->file))
7164                         ret = -EBADF;
7165         }
7166
7167         state->ios_left--;
7168         return ret;
7169 }
7170
7171 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7172                          const struct io_uring_sqe *sqe)
7173         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7174 {
7175         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
7176         int ret;
7177
7178         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
7179         if (unlikely(ret)) {
7180 fail_req:
7181                 /* fail even hard links since we don't submit */
7182                 if (link->head) {
7183                         /*
7184                          * we can judge a link req is failed or cancelled by if
7185                          * REQ_F_FAIL is set, but the head is an exception since
7186                          * it may be set REQ_F_FAIL because of other req's failure
7187                          * so let's leverage req->result to distinguish if a head
7188                          * is set REQ_F_FAIL because of its failure or other req's
7189                          * failure so that we can set the correct ret code for it.
7190                          * init result here to avoid affecting the normal path.
7191                          */
7192                         if (!(link->head->flags & REQ_F_FAIL))
7193                                 req_fail_link_node(link->head, -ECANCELED);
7194                 } else if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7195                         /*
7196                          * the current req is a normal req, we should return
7197                          * error and thus break the submittion loop.
7198                          */
7199                         io_req_complete_failed(req, ret);
7200                         return ret;
7201                 }
7202                 req_fail_link_node(req, ret);
7203         } else {
7204                 ret = io_req_prep(req, sqe);
7205                 if (unlikely(ret))
7206                         goto fail_req;
7207         }
7208
7209         /* don't need @sqe from now on */
7210         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
7211                                   req->flags, true,
7212                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
7213
7214         /*
7215          * If we already have a head request, queue this one for async
7216          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
7217          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
7218          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
7219          * conditions are true (normal request), then just queue it.
7220          */
7221         if (link->head) {
7222                 struct io_kiocb *head = link->head;
7223
7224                 if (!(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
7225                         ret = io_req_prep_async(req);
7226                         if (unlikely(ret)) {
7227                                 req_fail_link_node(req, ret);
7228                                 if (!(head->flags & REQ_F_FAIL))
7229                                         req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
7230                         }
7231                 }
7232                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
7233                 link->last->link = req;
7234                 link->last = req;
7235
7236                 /* last request of a link, enqueue the link */
7237                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7238                         link->head = NULL;
7239                         io_queue_sqe(head);
7240                 }
7241         } else {
7242                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
7243                         link->head = req;
7244                         link->last = req;
7245                 } else {
7246                         io_queue_sqe(req);
7247                 }
7248         }
7249
7250         return 0;
7251 }
7252
7253 /*
7254  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
7255  */
7256 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
7257                                 struct io_ring_ctx *ctx)
7258 {
7259         if (state->link.head)
7260                 io_queue_sqe(state->link.head);
7261         if (state->compl_nr)
7262                 io_submit_flush_completions(ctx);
7263         if (state->plug_started)
7264                 blk_finish_plug(&state->plug);
7265 }
7266
7267 /*
7268  * Start submission side cache.
7269  */
7270 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
7271                                   unsigned int max_ios)
7272 {
7273         state->plug_started = false;
7274         state->ios_left = max_ios;
7275         /* set only head, no need to init link_last in advance */
7276         state->link.head = NULL;
7277 }
7278
7279 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
7280 {
7281         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7282
7283         /*
7284          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
7285          * since once we write the new head, the application could
7286          * write new data to them.
7287          */
7288         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
7289 }
7290
7291 /*
7292  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
7293  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
7294  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
7295  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
7296  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
7297  * prevent a re-load down the line.
7298  */
7299 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
7300 {
7301         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
7302         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
7303
7304         /*
7305          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
7306          *
7307          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
7308          *    head updates.
7309          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
7310          *    though the application is the one updating it.
7311          */
7312         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
7313         if (likely(head < ctx->sq_entries))
7314                 return &ctx->sq_sqes[head];
7315
7316         /* drop invalid entries */
7317         ctx->cq_extra--;
7318         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
7319                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
7320         return NULL;
7321 }
7322
7323 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
7324         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7325 {
7326         int submitted = 0;
7327
7328         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
7329         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
7330         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
7331                 return -EAGAIN;
7332         io_get_task_refs(nr);
7333
7334         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
7335         while (submitted < nr) {
7336                 const struct io_uring_sqe *sqe;
7337                 struct io_kiocb *req;
7338
7339                 req = io_alloc_req(ctx);
7340                 if (unlikely(!req)) {
7341                         if (!submitted)
7342                                 submitted = -EAGAIN;
7343                         break;
7344                 }
7345                 sqe = io_get_sqe(ctx);
7346                 if (unlikely(!sqe)) {
7347                         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->submit_state.free_list);
7348                         break;
7349                 }
7350                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
7351                 submitted++;
7352                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
7353                         break;
7354         }
7355
7356         if (unlikely(submitted != nr)) {
7357                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
7358                 int unused = nr - ref_used;
7359
7360                 current->io_uring->cached_refs += unused;
7361                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
7362         }
7363
7364         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
7365          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
7366         io_commit_sqring(ctx);
7367
7368         return submitted;
7369 }
7370
7371 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
7372 {
7373         return READ_ONCE(sqd->state);
7374 }
7375
7376 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7377 {
7378         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
7379         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7380         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7381                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7382         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7383 }
7384
7385 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7386 {
7387         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7388         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7389                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7390         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7391 }
7392
7393 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7394 {
7395         unsigned int to_submit;
7396         int ret = 0;
7397
7398         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7399         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7400         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
7401                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
7402
7403         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7404                 unsigned nr_events = 0;
7405                 const struct cred *creds = NULL;
7406
7407                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
7408                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
7409
7410                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7411                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
7412                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
7413
7414                 /*
7415                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
7416                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
7417                  */
7418                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
7419                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
7420                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7421                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7422
7423                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7424                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7425                 if (creds)
7426                         revert_creds(creds);
7427         }
7428
7429         return ret;
7430 }
7431
7432 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7433 {
7434         struct io_ring_ctx *ctx;
7435         unsigned sq_thread_idle = 0;
7436
7437         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7438                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
7439         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7440 }
7441
7442 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
7443 {
7444         bool did_sig = false;
7445         struct ksignal ksig;
7446
7447         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
7448             signal_pending(current)) {
7449                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7450                 if (signal_pending(current))
7451                         did_sig = get_signal(&ksig);
7452                 cond_resched();
7453                 mutex_lock(&sqd->lock);
7454         }
7455         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7456 }
7457
7458 static int io_sq_thread(void *data)
7459 {
7460         struct io_sq_data *sqd = data;
7461         struct io_ring_ctx *ctx;
7462         unsigned long timeout = 0;
7463         char buf[TASK_COMM_LEN];
7464         DEFINE_WAIT(wait);
7465
7466         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
7467         set_task_comm(current, buf);
7468
7469         if (sqd->sq_cpu != -1)
7470                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
7471         else
7472                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
7473         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
7474
7475         mutex_lock(&sqd->lock);
7476         while (1) {
7477                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
7478
7479                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
7480                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
7481                                 break;
7482                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7483                 }
7484
7485                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7486                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7487                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7488
7489                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7490                                 sqt_spin = true;
7491                 }
7492                 if (io_run_task_work())
7493                         sqt_spin = true;
7494
7495                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7496                         cond_resched();
7497                         if (sqt_spin)
7498                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7499                         continue;
7500                 }
7501
7502                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7503                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
7504                         bool needs_sched = true;
7505
7506                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7507                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7508
7509                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7510                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7511                                         needs_sched = false;
7512                                         break;
7513                                 }
7514                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
7515                                         needs_sched = false;
7516                                         break;
7517                                 }
7518                         }
7519
7520                         if (needs_sched) {
7521                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7522                                 schedule();
7523                                 mutex_lock(&sqd->lock);
7524                         }
7525                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7526                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7527                 }
7528
7529                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7530                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7531         }
7532
7533         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
7534         sqd->thread = NULL;
7535         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7536                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7537         io_run_task_work();
7538         mutex_unlock(&sqd->lock);
7539
7540         complete(&sqd->exited);
7541         do_exit(0);
7542 }
7543
7544 struct io_wait_queue {
7545         struct wait_queue_entry wq;
7546         struct io_ring_ctx *ctx;
7547         unsigned cq_tail;
7548         unsigned nr_timeouts;
7549 };
7550
7551 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7552 {
7553         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7554         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
7555
7556         /*
7557          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7558          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7559          * regardless of event count.
7560          */
7561         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7562 }
7563
7564 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7565                             int wake_flags, void *key)
7566 {
7567         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7568                                                         wq);
7569
7570         /*
7571          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7572          * the task, and the next invocation will do it.
7573          */
7574         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7575                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7576         return -1;
7577 }
7578
7579 static int io_run_task_work_sig(void)
7580 {
7581         if (io_run_task_work())
7582                 return 1;
7583         if (!signal_pending(current))
7584                 return 0;
7585         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7586                 return -ERESTARTSYS;
7587         return -EINTR;
7588 }
7589
7590 /* when returns >0, the caller should retry */
7591 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7592                                           struct io_wait_queue *iowq,
7593                                           signed long *timeout)
7594 {
7595         int ret;
7596
7597         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7598         ret = io_run_task_work_sig();
7599         if (ret || io_should_wake(iowq))
7600                 return ret;
7601         /* let the caller flush overflows, retry */
7602         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7603                 return 1;
7604
7605         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7606         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7607 }
7608
7609 /*
7610  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7611  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7612  */
7613 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7614                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7615                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7616 {
7617         struct io_wait_queue iowq;
7618         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7619         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7620         int ret;
7621
7622         do {
7623                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
7624                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7625                         return 0;
7626                 if (!io_run_task_work())
7627                         break;
7628         } while (1);
7629
7630         if (uts) {
7631                 struct timespec64 ts;
7632
7633                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7634                         return -EFAULT;
7635                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7636         }
7637
7638         if (sig) {
7639 #ifdef CONFIG_COMPAT
7640                 if (in_compat_syscall())
7641                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7642                                                       sigsz);
7643                 else
7644 #endif
7645                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7646
7647                 if (ret)
7648                         return ret;
7649         }
7650
7651         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
7652         iowq.wq.private = current;
7653         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
7654         iowq.ctx = ctx;
7655         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7656         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
7657
7658         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7659         do {
7660                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7661                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
7662                         ret = -EBUSY;
7663                         break;
7664                 }
7665                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7666                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7667                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7668                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7669                 cond_resched();
7670         } while (ret > 0);
7671
7672         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7673
7674         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7675 }
7676
7677 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7678 {
7679         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7680
7681         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7682                 kfree(table[i]);
7683         kfree(table);
7684 }
7685
7686 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7687 {
7688         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7689         size_t init_size = size;
7690         void **table;
7691
7692         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7693         if (!table)
7694                 return NULL;
7695
7696         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7697                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7698
7699                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7700                 if (!table[i]) {
7701                         io_free_page_table(table, init_size);
7702                         return NULL;
7703                 }
7704                 size -= this_size;
7705         }
7706         return table;
7707 }
7708
7709 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7710 {
7711         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7712         kfree(ref_node);
7713 }
7714
7715 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7716 {
7717         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7718         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7719         unsigned long flags;
7720         bool first_add = false;
7721         unsigned long delay = HZ;
7722
7723         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7724         node->done = true;
7725
7726         /* if we are mid-quiesce then do not delay */
7727         if (node->rsrc_data->quiesce)
7728                 delay = 0;
7729
7730         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7731                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7732                                             struct io_rsrc_node, node);
7733                 /* recycle ref nodes in order */
7734                 if (!node->done)
7735                         break;
7736                 list_del(&node->node);
7737                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7738         }
7739         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7740
7741         if (first_add)
7742                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7743 }
7744
7745 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7746 {
7747         struct io_rsrc_node *ref_node;
7748
7749         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7750         if (!ref_node)
7751                 return NULL;
7752
7753         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7754                             0, GFP_KERNEL)) {
7755                 kfree(ref_node);
7756                 return NULL;
7757         }
7758         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7759         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7760         ref_node->done = false;
7761         return ref_node;
7762 }
7763
7764 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7765                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7766 {
7767         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7768         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7769
7770         if (data_to_kill) {
7771                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7772
7773                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7774                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7775                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7776                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7777
7778                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7779                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7780                 ctx->rsrc_node = NULL;
7781         }
7782
7783         if (!ctx->rsrc_node) {
7784                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7785                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7786         }
7787 }
7788
7789 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7790 {
7791         if (ctx->rsrc_backup_node)
7792                 return 0;
7793         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7794         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7795 }
7796
7797 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7798 {
7799         int ret;
7800
7801         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7802         if (data->quiesce)
7803                 return -ENXIO;
7804
7805         data->quiesce = true;
7806         do {
7807                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7808                 if (ret)
7809                         break;
7810                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7811
7812                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7813                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7814                         break;
7815                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7816                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7817                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7818                 if (!ret) {
7819                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7820                         break;
7821                 }
7822
7823                 atomic_inc(&data->refs);
7824                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7825                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7826                 reinit_completion(&data->done);
7827
7828                 ret = io_run_task_work_sig();
7829                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7830         } while (ret >= 0);
7831         data->quiesce = false;
7832
7833         return ret;
7834 }
7835
7836 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7837 {
7838         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7839         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7840
7841         return &data->tags[table_idx][off];
7842 }
7843
7844 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7845 {
7846         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7847
7848         if (data->tags)
7849                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7850         kfree(data);
7851 }
7852
7853 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7854                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7855                               struct io_rsrc_data **pdata)
7856 {
7857         struct io_rsrc_data *data;
7858         int ret = -ENOMEM;
7859         unsigned i;
7860
7861         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7862         if (!data)
7863                 return -ENOMEM;
7864         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7865         if (!data->tags) {
7866                 kfree(data);
7867                 return -ENOMEM;
7868         }
7869
7870         data->nr = nr;
7871         data->ctx = ctx;
7872         data->do_put = do_put;
7873         if (utags) {
7874                 ret = -EFAULT;
7875                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7876                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7877
7878                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7879                                            sizeof(*tag_slot)))
7880                                 goto fail;
7881                 }
7882         }
7883
7884         atomic_set(&data->refs, 1);
7885         init_completion(&data->done);
7886         *pdata = data;
7887         return 0;
7888 fail:
7889         io_rsrc_data_free(data);
7890         return ret;
7891 }
7892
7893 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7894 {
7895         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]),
7896                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7897         return !!table->files;
7898 }
7899
7900 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
7901 {
7902         kvfree(table->files);
7903         table->files = NULL;
7904 }
7905
7906 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7907 {
7908 #if defined(CONFIG_UNIX)
7909         if (ctx->ring_sock) {
7910                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7911                 struct sk_buff *skb;
7912
7913                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7914                         kfree_skb(skb);
7915         }
7916 #else
7917         int i;
7918
7919         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7920                 struct file *file;
7921
7922                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7923                 if (file)
7924                         fput(file);
7925         }
7926 #endif
7927         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
7928         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7929         ctx->file_data = NULL;
7930         ctx->nr_user_files = 0;
7931 }
7932
7933 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7934 {
7935         int ret;
7936
7937         if (!ctx->file_data)
7938                 return -ENXIO;
7939         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7940         if (!ret)
7941                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7942         return ret;
7943 }
7944
7945 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7946         __releases(&sqd->lock)
7947 {
7948         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7949
7950         /*
7951          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7952          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7953          */
7954         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7955         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7956                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7957         mutex_unlock(&sqd->lock);
7958 }
7959
7960 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7961         __acquires(&sqd->lock)
7962 {
7963         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7964
7965         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7966         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7967         mutex_lock(&sqd->lock);
7968         if (sqd->thread)
7969                 wake_up_process(sqd->thread);
7970 }
7971
7972 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7973 {
7974         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7975         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7976
7977         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7978         mutex_lock(&sqd->lock);
7979         if (sqd->thread)
7980                 wake_up_process(sqd->thread);
7981         mutex_unlock(&sqd->lock);
7982         wait_for_completion(&sqd->exited);
7983 }
7984
7985 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7986 {
7987         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7988                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7989
7990                 io_sq_thread_stop(sqd);
7991                 kfree(sqd);
7992         }
7993 }
7994
7995 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7996 {
7997         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7998
7999         if (sqd) {
8000                 io_sq_thread_park(sqd);
8001                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8002                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8003                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8004
8005                 io_put_sq_data(sqd);
8006                 ctx->sq_data = NULL;
8007         }
8008 }
8009
8010 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
8011 {
8012         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
8013         struct io_sq_data *sqd;
8014         struct fd f;
8015
8016         f = fdget(p->wq_fd);
8017         if (!f.file)
8018                 return ERR_PTR(-ENXIO);
8019         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8020                 fdput(f);
8021                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8022         }
8023
8024         ctx_attach = f.file->private_data;
8025         sqd = ctx_attach->sq_data;
8026         if (!sqd) {
8027                 fdput(f);
8028                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8029         }
8030         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
8031                 fdput(f);
8032                 return ERR_PTR(-EPERM);
8033         }
8034
8035         refcount_inc(&sqd->refs);
8036         fdput(f);
8037         return sqd;
8038 }
8039
8040 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
8041                                          bool *attached)
8042 {
8043         struct io_sq_data *sqd;
8044
8045         *attached = false;
8046         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8047                 sqd = io_attach_sq_data(p);
8048                 if (!IS_ERR(sqd)) {
8049                         *attached = true;
8050                         return sqd;
8051                 }
8052                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
8053                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
8054                         return sqd;
8055         }
8056
8057         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
8058         if (!sqd)
8059                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8060
8061         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
8062         refcount_set(&sqd->refs, 1);
8063         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
8064         mutex_init(&sqd->lock);
8065         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
8066         init_completion(&sqd->exited);
8067         return sqd;
8068 }
8069
8070 #if defined(CONFIG_UNIX)
8071 /*
8072  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
8073  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
8074  * loops in the file referencing.
8075  */
8076 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
8077 {
8078         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
8079         struct scm_fp_list *fpl;
8080         struct sk_buff *skb;
8081         int i, nr_files;
8082
8083         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
8084         if (!fpl)
8085                 return -ENOMEM;
8086
8087         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
8088         if (!skb) {
8089                 kfree(fpl);
8090                 return -ENOMEM;
8091         }
8092
8093         skb->sk = sk;
8094
8095         nr_files = 0;
8096         fpl->user = get_uid(current_user());
8097         for (i = 0; i < nr; i++) {
8098                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
8099
8100                 if (!file)
8101                         continue;
8102                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
8103                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
8104                 nr_files++;
8105         }
8106
8107         if (nr_files) {
8108                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
8109                 fpl->count = nr_files;
8110                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
8111                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
8112                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
8113                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
8114
8115                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
8116                         fput(fpl->fp[i]);
8117         } else {
8118                 kfree_skb(skb);
8119                 kfree(fpl);
8120         }
8121
8122         return 0;
8123 }
8124
8125 /*
8126  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
8127  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
8128  * garbage collection to take care of this problem for us.
8129  */
8130 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8131 {
8132         unsigned left, total;
8133         int ret = 0;
8134
8135         total = 0;
8136         left = ctx->nr_user_files;
8137         while (left) {
8138                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
8139
8140                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
8141                 if (ret)
8142                         break;
8143                 left -= this_files;
8144                 total += this_files;
8145         }
8146
8147         if (!ret)
8148                 return 0;
8149
8150         while (total < ctx->nr_user_files) {
8151                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
8152
8153                 if (file)
8154                         fput(file);
8155                 total++;
8156         }
8157
8158         return ret;
8159 }
8160 #else
8161 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8162 {
8163         return 0;
8164 }
8165 #endif
8166
8167 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8168 {
8169         struct file *file = prsrc->file;
8170 #if defined(CONFIG_UNIX)
8171         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8172         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
8173         struct sk_buff *skb;
8174         int i;
8175
8176         __skb_queue_head_init(&list);
8177
8178         /*
8179          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
8180          * remove this entry and rearrange the file array.
8181          */
8182         skb = skb_dequeue(head);
8183         while (skb) {
8184                 struct scm_fp_list *fp;
8185
8186                 fp = UNIXCB(skb).fp;
8187                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
8188                         int left;
8189
8190                         if (fp->fp[i] != file)
8191                                 continue;
8192
8193                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
8194                         left = fp->count - 1 - i;
8195                         if (left) {
8196                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
8197                                                 left * sizeof(struct file *));
8198                         }
8199                         fp->count--;
8200                         if (!fp->count) {
8201                                 kfree_skb(skb);
8202                                 skb = NULL;
8203                         } else {
8204                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8205                         }
8206                         fput(file);
8207                         file = NULL;
8208                         break;
8209                 }
8210
8211                 if (!file)
8212                         break;
8213
8214                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8215
8216                 skb = skb_dequeue(head);
8217         }
8218
8219         if (skb_peek(&list)) {
8220                 spin_lock_irq(&head->lock);
8221                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
8222                         __skb_queue_tail(head, skb);
8223                 spin_unlock_irq(&head->lock);
8224         }
8225 #else
8226         fput(file);
8227 #endif
8228 }
8229
8230 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
8231 {
8232         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
8233         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
8234         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
8235
8236         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
8237                 list_del(&prsrc->list);
8238
8239                 if (prsrc->tag) {
8240                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
8241
8242                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
8243                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8244                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
8245                         ctx->cq_extra++;
8246                         io_commit_cqring(ctx);
8247                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8248                         io_cqring_ev_posted(ctx);
8249                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
8250                 }
8251
8252                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
8253                 kfree(prsrc);
8254         }
8255
8256         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
8257         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
8258                 complete(&rsrc_data->done);
8259 }
8260
8261 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
8262 {
8263         struct io_ring_ctx *ctx;
8264         struct llist_node *node;
8265
8266         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
8267         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
8268
8269         while (node) {
8270                 struct io_rsrc_node *ref_node;
8271                 struct llist_node *next = node->next;
8272
8273                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
8274                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
8275                 node = next;
8276         }
8277 }
8278
8279 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8280                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
8281 {
8282         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
8283         struct file *file;
8284         int fd, ret;
8285         unsigned i;
8286
8287         if (ctx->file_data)
8288                 return -EBUSY;
8289         if (!nr_args)
8290                 return -EINVAL;
8291         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
8292                 return -EMFILE;
8293         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
8294                 return -EMFILE;
8295         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8296         if (ret)
8297                 return ret;
8298         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
8299                                  &ctx->file_data);
8300         if (ret)
8301                 return ret;
8302
8303         ret = -ENOMEM;
8304         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
8305                 goto out_free;
8306
8307         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
8308                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
8309                         ret = -EFAULT;
8310                         goto out_fput;
8311                 }
8312                 /* allow sparse sets */
8313                 if (fd == -1) {
8314                         ret = -EINVAL;
8315                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
8316                                 goto out_fput;
8317                         continue;
8318                 }
8319
8320                 file = fget(fd);
8321                 ret = -EBADF;
8322                 if (unlikely(!file))
8323                         goto out_fput;
8324
8325                 /*
8326                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
8327                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
8328                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
8329                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
8330                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
8331                  */
8332                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8333                         fput(file);
8334                         goto out_fput;
8335                 }
8336                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
8337         }
8338
8339         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
8340         if (ret) {
8341                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8342                 return ret;
8343         }
8344
8345         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8346         return ret;
8347 out_fput:
8348         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8349                 file = io_file_from_index(ctx, i);
8350                 if (file)
8351                         fput(file);
8352         }
8353         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
8354         ctx->nr_user_files = 0;
8355 out_free:
8356         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
8357         ctx->file_data = NULL;
8358         return ret;
8359 }
8360
8361 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
8362                                 int index)
8363 {
8364 #if defined(CONFIG_UNIX)
8365         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8366         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
8367         struct sk_buff *skb;
8368
8369         /*
8370          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
8371          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
8372          * and filling it in.
8373          */
8374         spin_lock_irq(&head->lock);
8375         skb = skb_peek(head);
8376         if (skb) {
8377                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
8378
8379                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
8380                         __skb_unlink(skb, head);
8381                         spin_unlock_irq(&head->lock);
8382                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
8383                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
8384                         fpl->count++;
8385                         spin_lock_irq(&head->lock);
8386                         __skb_queue_head(head, skb);
8387                 } else {
8388                         skb = NULL;
8389                 }
8390         }
8391         spin_unlock_irq(&head->lock);
8392
8393         if (skb) {
8394                 fput(file);
8395                 return 0;
8396         }
8397
8398         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
8399 #else
8400         return 0;
8401 #endif
8402 }
8403
8404 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
8405                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
8406 {
8407         struct io_rsrc_put *prsrc;
8408
8409         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
8410         if (!prsrc)
8411                 return -ENOMEM;
8412
8413         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
8414         prsrc->rsrc = rsrc;
8415         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
8416         return 0;
8417 }
8418
8419 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
8420                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
8421 {
8422         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8423         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
8424         bool needs_switch = false;
8425         struct io_fixed_file *file_slot;
8426         int ret = -EBADF;
8427
8428         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
8429         if (file->f_op == &io_uring_fops)
8430                 goto err;
8431         ret = -ENXIO;
8432         if (!ctx->file_data)
8433                 goto err;
8434         ret = -EINVAL;
8435         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
8436                 goto err;
8437
8438         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
8439         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
8440
8441         if (file_slot->file_ptr) {
8442                 struct file *old_file;
8443
8444                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8445                 if (ret)
8446                         goto err;
8447
8448                 old_file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8449                 ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, slot_index,
8450                                             ctx->rsrc_node, old_file);
8451                 if (ret)
8452                         goto err;
8453                 file_slot->file_ptr = 0;
8454                 needs_switch = true;
8455         }
8456
8457         *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
8458         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8459         ret = io_sqe_file_register(ctx, file, slot_index);
8460         if (ret) {
8461                 file_slot->file_ptr = 0;
8462                 goto err;
8463         }
8464
8465         ret = 0;
8466 err:
8467         if (needs_switch)
8468                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8469         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
8470         if (ret)
8471                 fput(file);
8472         return ret;
8473 }
8474
8475 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
8476 {
8477         unsigned int offset = req->close.file_slot - 1;
8478         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8479         struct io_fixed_file *file_slot;
8480         struct file *file;
8481         int ret, i;
8482
8483         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
8484         ret = -ENXIO;
8485         if (unlikely(!ctx->file_data))
8486                 goto out;
8487         ret = -EINVAL;
8488         if (offset >= ctx->nr_user_files)
8489                 goto out;
8490         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8491         if (ret)
8492                 goto out;
8493
8494         i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_files);
8495         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8496         ret = -EBADF;
8497         if (!file_slot->file_ptr)
8498                 goto out;
8499
8500         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8501         ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, offset, ctx->rsrc_node, file);
8502         if (ret)
8503                 goto out;
8504
8505         file_slot->file_ptr = 0;
8506         io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8507         ret = 0;
8508 out:
8509         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
8510         return ret;
8511 }
8512
8513 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8514                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8515                                  unsigned nr_args)
8516 {
8517         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8518         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
8519         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
8520         struct io_fixed_file *file_slot;
8521         struct file *file;
8522         int fd, i, err = 0;
8523         unsigned int done;
8524         bool needs_switch = false;
8525
8526         if (!ctx->file_data)
8527                 return -ENXIO;
8528         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
8529                 return -EINVAL;
8530
8531         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8532                 u64 tag = 0;
8533
8534                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
8535                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
8536                         err = -EFAULT;
8537                         break;
8538                 }
8539                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
8540                         err = -EINVAL;
8541                         break;
8542                 }
8543                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
8544                         continue;
8545
8546                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
8547                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8548
8549                 if (file_slot->file_ptr) {
8550                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8551                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
8552                                                     ctx->rsrc_node, file);
8553                         if (err)
8554                                 break;
8555                         file_slot->file_ptr = 0;
8556                         needs_switch = true;
8557                 }
8558                 if (fd != -1) {
8559                         file = fget(fd);
8560                         if (!file) {
8561                                 err = -EBADF;
8562                                 break;
8563                         }
8564                         /*
8565                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8566                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8567                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8568                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8569                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8570                          * support regular read/write anyway.
8571                          */
8572                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8573                                 fput(file);
8574                                 err = -EBADF;
8575                                 break;
8576                         }
8577                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
8578                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8579                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8580                         if (err) {
8581                                 file_slot->file_ptr = 0;
8582                                 fput(file);
8583                                 break;
8584                         }
8585                 }
8586         }
8587
8588         if (needs_switch)
8589                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
8590         return done ? done : err;
8591 }
8592
8593 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8594                                         struct task_struct *task)
8595 {
8596         struct io_wq_hash *hash;
8597         struct io_wq_data data;
8598         unsigned int concurrency;
8599
8600         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8601         hash = ctx->hash_map;
8602         if (!hash) {
8603                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
8604                 if (!hash) {
8605                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8606                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8607                 }
8608                 refcount_set(&hash->refs, 1);
8609                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
8610                 ctx->hash_map = hash;
8611         }
8612         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8613
8614         data.hash = hash;
8615         data.task = task;
8616         data.free_work = io_wq_free_work;
8617         data.do_work = io_wq_submit_work;
8618
8619         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8620         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8621
8622         return io_wq_create(concurrency, &data);
8623 }
8624
8625 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
8626                                        struct io_ring_ctx *ctx)
8627 {
8628         struct io_uring_task *tctx;
8629         int ret;
8630
8631         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8632         if (unlikely(!tctx))
8633                 return -ENOMEM;
8634
8635         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8636         if (unlikely(ret)) {
8637                 kfree(tctx);
8638                 return ret;
8639         }
8640
8641         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
8642         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
8643                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
8644                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8645                 kfree(tctx);
8646                 return ret;
8647         }
8648
8649         xa_init(&tctx->xa);
8650         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8651         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8652         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
8653         task->io_uring = tctx;
8654         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8655         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8656         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8657         return 0;
8658 }
8659
8660 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8661 {
8662         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8663
8664         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8665         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8666         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8667
8668         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8669         kfree(tctx);
8670         tsk->io_uring = NULL;
8671 }
8672
8673 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8674                                 struct io_uring_params *p)
8675 {
8676         int ret;
8677
8678         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8679         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8680                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8681                 struct fd f;
8682
8683                 f = fdget(p->wq_fd);
8684                 if (!f.file)
8685                         return -ENXIO;
8686                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8687                         fdput(f);
8688                         return -EINVAL;
8689                 }
8690                 fdput(f);
8691         }
8692         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8693                 struct task_struct *tsk;
8694                 struct io_sq_data *sqd;
8695                 bool attached;
8696
8697                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8698                 if (IS_ERR(sqd)) {
8699                         ret = PTR_ERR(sqd);
8700                         goto err;
8701                 }
8702
8703                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8704                 ctx->sq_data = sqd;
8705                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8706                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8707                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8708
8709                 io_sq_thread_park(sqd);
8710                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8711                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8712                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8713                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8714                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8715
8716                 if (ret < 0)
8717                         goto err;
8718                 if (attached)
8719                         return 0;
8720
8721                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8722                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8723
8724                         ret = -EINVAL;
8725                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8726                                 goto err_sqpoll;
8727                         sqd->sq_cpu = cpu;
8728                 } else {
8729                         sqd->sq_cpu = -1;
8730                 }
8731
8732                 sqd->task_pid = current->pid;
8733                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8734                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8735                 if (IS_ERR(tsk)) {
8736                         ret = PTR_ERR(tsk);
8737                         goto err_sqpoll;
8738                 }
8739
8740                 sqd->thread = tsk;
8741                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8742                 wake_up_new_task(tsk);
8743                 if (ret)
8744                         goto err;
8745         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8746                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8747                 ret = -EINVAL;
8748                 goto err;
8749         }
8750
8751         return 0;
8752 err_sqpoll:
8753         complete(&ctx->sq_data->exited);
8754 err:
8755         io_sq_thread_finish(ctx);
8756         return ret;
8757 }
8758
8759 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8760                                       unsigned long nr_pages)
8761 {
8762         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8763 }
8764
8765 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8766                                    unsigned long nr_pages)
8767 {
8768         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8769
8770         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8771         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8772
8773         do {
8774                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8775                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8776                 if (new_pages > page_limit)
8777                         return -ENOMEM;
8778         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8779                                         new_pages) != cur_pages);
8780
8781         return 0;
8782 }
8783
8784 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8785 {
8786         if (ctx->user)
8787                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8788
8789         if (ctx->mm_account)
8790                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8791 }
8792
8793 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8794 {
8795         int ret;
8796
8797         if (ctx->user) {
8798                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8799                 if (ret)
8800                         return ret;
8801         }
8802
8803         if (ctx->mm_account)
8804                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8805
8806         return 0;
8807 }
8808
8809 static void io_mem_free(void *ptr)
8810 {
8811         struct page *page;
8812
8813         if (!ptr)
8814                 return;
8815
8816         page = virt_to_head_page(ptr);
8817         if (put_page_testzero(page))
8818                 free_compound_page(page);
8819 }
8820
8821 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8822 {
8823         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
8824
8825         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
8826 }
8827
8828 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8829                                 size_t *sq_offset)
8830 {
8831         struct io_rings *rings;
8832         size_t off, sq_array_size;
8833
8834         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8835         if (off == SIZE_MAX)
8836                 return SIZE_MAX;
8837
8838 #ifdef CONFIG_SMP
8839         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8840         if (off == 0)
8841                 return SIZE_MAX;
8842 #endif
8843
8844         if (sq_offset)
8845                 *sq_offset = off;
8846
8847         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8848         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8849                 return SIZE_MAX;
8850
8851         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8852                 return SIZE_MAX;
8853
8854         return off;
8855 }
8856
8857 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8858 {
8859         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8860         unsigned int i;
8861
8862         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8863                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8864                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8865                 if (imu->acct_pages)
8866                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8867                 kvfree(imu);
8868         }
8869         *slot = NULL;
8870 }
8871
8872 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8873 {
8874         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8875         prsrc->buf = NULL;
8876 }
8877
8878 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8879 {
8880         unsigned int i;
8881
8882         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8883                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8884         kfree(ctx->user_bufs);
8885         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8886         ctx->user_bufs = NULL;
8887         ctx->buf_data = NULL;
8888         ctx->nr_user_bufs = 0;
8889 }
8890
8891 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8892 {
8893         int ret;
8894
8895         if (!ctx->buf_data)
8896                 return -ENXIO;
8897
8898         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8899         if (!ret)
8900                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8901         return ret;
8902 }
8903
8904 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8905                        void __user *arg, unsigned index)
8906 {
8907         struct iovec __user *src;
8908
8909 #ifdef CONFIG_COMPAT
8910         if (ctx->compat) {
8911                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8912                 struct compat_iovec ciov;
8913
8914                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8915                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8916                         return -EFAULT;
8917
8918                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8919                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8920                 return 0;
8921         }
8922 #endif
8923         src = (struct iovec __user *) arg;
8924         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8925                 return -EFAULT;
8926         return 0;
8927 }
8928
8929 /*
8930  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8931  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8932  * match that one.
8933  *
8934  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8935  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8936  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8937  */
8938 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8939                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8940 {
8941         int i, j;
8942
8943         /* check current page array */
8944         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8945                 if (!PageCompound(pages[i]))
8946                         continue;
8947                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8948                         return true;
8949         }
8950
8951         /* check previously registered pages */
8952         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8953                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8954
8955                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8956                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8957                                 continue;
8958                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8959                                 return true;
8960                 }
8961         }
8962
8963         return false;
8964 }
8965
8966 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8967                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8968                                  struct page **last_hpage)
8969 {
8970         int i, ret;
8971
8972         imu->acct_pages = 0;
8973         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8974                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8975                         imu->acct_pages++;
8976                 } else {
8977                         struct page *hpage;
8978
8979                         hpage = compound_head(pages[i]);
8980                         if (hpage == *last_hpage)
8981                                 continue;
8982                         *last_hpage = hpage;
8983                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8984                                 continue;
8985                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8986                 }
8987         }
8988
8989         if (!imu->acct_pages)
8990                 return 0;
8991
8992         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8993         if (ret)
8994                 imu->acct_pages = 0;
8995         return ret;
8996 }
8997
8998 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8999                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
9000                                   struct page **last_hpage)
9001 {
9002         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
9003         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
9004         struct page **pages = NULL;
9005         unsigned long off, start, end, ubuf;
9006         size_t size;
9007         int ret, pret, nr_pages, i;
9008
9009         if (!iov->iov_base) {
9010                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
9011                 return 0;
9012         }
9013
9014         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
9015         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
9016         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
9017         nr_pages = end - start;
9018
9019         *pimu = NULL;
9020         ret = -ENOMEM;
9021
9022         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
9023         if (!pages)
9024                 goto done;
9025
9026         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
9027                               GFP_KERNEL);
9028         if (!vmas)
9029                 goto done;
9030
9031         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
9032         if (!imu)
9033                 goto done;
9034
9035         ret = 0;
9036         mmap_read_lock(current->mm);
9037         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
9038                               pages, vmas);
9039         if (pret == nr_pages) {
9040                 /* don't support file backed memory */
9041                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9042                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
9043
9044                         if (vma_is_shmem(vma))
9045                                 continue;
9046                         if (vma->vm_file &&
9047                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
9048                                 ret = -EOPNOTSUPP;
9049                                 break;
9050                         }
9051                 }
9052         } else {
9053                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
9054         }
9055         mmap_read_unlock(current->mm);
9056         if (ret) {
9057                 /*
9058                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
9059                  * release any pages we did get
9060                  */
9061                 if (pret > 0)
9062                         unpin_user_pages(pages, pret);
9063                 goto done;
9064         }
9065
9066         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
9067         if (ret) {
9068                 unpin_user_pages(pages, pret);
9069                 goto done;
9070         }
9071
9072         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
9073         size = iov->iov_len;
9074         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9075                 size_t vec_len;
9076
9077                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
9078                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
9079                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
9080                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
9081                 off = 0;
9082                 size -= vec_len;
9083         }
9084         /* store original address for later verification */
9085         imu->ubuf = ubuf;
9086         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
9087         imu->nr_bvecs = nr_pages;
9088         *pimu = imu;
9089         ret = 0;
9090 done:
9091         if (ret)
9092                 kvfree(imu);
9093         kvfree(pages);
9094         kvfree(vmas);
9095         return ret;
9096 }
9097
9098 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
9099 {
9100         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
9101         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
9102 }
9103
9104 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
9105 {
9106         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
9107
9108         /*
9109          * Don't impose further limits on the size and buffer
9110          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
9111          * submitted if they are wrong.
9112          */
9113         if (!iov->iov_base)
9114                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
9115         if (!iov->iov_len)
9116                 return -EFAULT;
9117
9118         /* arbitrary limit, but we need something */
9119         if (iov->iov_len > SZ_1G)
9120                 return -EFAULT;
9121
9122         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
9123                 return -EOVERFLOW;
9124
9125         return 0;
9126 }
9127
9128 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9129                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
9130 {
9131         struct page *last_hpage = NULL;
9132         struct io_rsrc_data *data;
9133         int i, ret;
9134         struct iovec iov;
9135
9136         if (ctx->user_bufs)
9137                 return -EBUSY;
9138         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
9139                 return -EINVAL;
9140         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9141         if (ret)
9142                 return ret;
9143         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
9144         if (ret)
9145                 return ret;
9146         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
9147         if (ret) {
9148                 io_rsrc_data_free(data);
9149                 return ret;
9150         }
9151
9152         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
9153                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
9154                 if (ret)
9155                         break;
9156                 ret = io_buffer_validate(&iov);
9157                 if (ret)
9158                         break;
9159                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
9160                         ret = -EINVAL;
9161                         break;
9162                 }
9163
9164                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
9165                                              &last_hpage);
9166                 if (ret)
9167                         break;
9168         }
9169
9170         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
9171
9172         ctx->buf_data = data;
9173         if (ret)
9174                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9175         else
9176                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9177         return ret;
9178 }
9179
9180 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
9181                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9182                                    unsigned int nr_args)
9183 {
9184         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
9185         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
9186         struct page *last_hpage = NULL;
9187         bool needs_switch = false;
9188         __u32 done;
9189         int i, err;
9190
9191         if (!ctx->buf_data)
9192                 return -ENXIO;
9193         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
9194                 return -EINVAL;
9195
9196         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
9197                 struct io_mapped_ubuf *imu;
9198                 int offset = up->offset + done;
9199                 u64 tag = 0;
9200
9201                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
9202                 if (err)
9203                         break;
9204                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
9205                         err = -EFAULT;
9206                         break;
9207                 }
9208                 err = io_buffer_validate(&iov);
9209                 if (err)
9210                         break;
9211                 if (!iov.iov_base && tag) {
9212                         err = -EINVAL;
9213                         break;
9214                 }
9215                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
9216                 if (err)
9217                         break;
9218
9219                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
9220                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
9221                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
9222                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
9223                         if (unlikely(err)) {
9224                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
9225                                 break;
9226                         }
9227                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
9228                         needs_switch = true;
9229                 }
9230
9231                 ctx->user_bufs[i] = imu;
9232                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
9233         }
9234
9235         if (needs_switch)
9236                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
9237         return done ? done : err;
9238 }
9239
9240 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
9241 {
9242         __s32 __user *fds = arg;
9243         int fd;
9244
9245         if (ctx->cq_ev_fd)
9246                 return -EBUSY;
9247
9248         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
9249                 return -EFAULT;
9250
9251         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
9252         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
9253                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
9254
9255                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9256                 return ret;
9257         }
9258
9259         return 0;
9260 }
9261
9262 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9263 {
9264         if (ctx->cq_ev_fd) {
9265                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
9266                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9267                 return 0;
9268         }
9269
9270         return -ENXIO;
9271 }
9272
9273 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
9274 {
9275         struct io_buffer *buf;
9276         unsigned long index;
9277
9278         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
9279                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
9280 }
9281
9282 static void io_req_cache_free(struct list_head *list)
9283 {
9284         struct io_kiocb *req, *nxt;
9285
9286         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, inflight_entry) {
9287                 list_del(&req->inflight_entry);
9288                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
9289         }
9290 }
9291
9292 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9293 {
9294         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
9295
9296         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9297
9298         if (state->free_reqs) {
9299                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
9300                 state->free_reqs = 0;
9301         }
9302
9303         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
9304         io_req_cache_free(&state->free_list);
9305         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9306 }
9307
9308 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
9309 {
9310         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
9311                 wait_for_completion(&data->done);
9312 }
9313
9314 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9315 {
9316         io_sq_thread_finish(ctx);
9317
9318         if (ctx->mm_account) {
9319                 mmdrop(ctx->mm_account);
9320                 ctx->mm_account = NULL;
9321         }
9322
9323         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
9324         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
9325         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
9326
9327         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9328         if (ctx->buf_data)
9329                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9330         if (ctx->file_data)
9331                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
9332         if (ctx->rings)
9333                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9334         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9335         io_eventfd_unregister(ctx);
9336         io_destroy_buffers(ctx);
9337         if (ctx->sq_creds)
9338                 put_cred(ctx->sq_creds);
9339
9340         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
9341         if (ctx->rsrc_node)
9342                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
9343         if (ctx->rsrc_backup_node)
9344                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
9345         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9346
9347         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
9348         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
9349
9350 #if defined(CONFIG_UNIX)
9351         if (ctx->ring_sock) {
9352                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
9353                 sock_release(ctx->ring_sock);
9354         }
9355 #endif
9356         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
9357
9358         io_mem_free(ctx->rings);
9359         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
9360
9361         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
9362         free_uid(ctx->user);
9363         io_req_caches_free(ctx);
9364         if (ctx->hash_map)
9365                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
9366         kfree(ctx->cancel_hash);
9367         kfree(ctx->dummy_ubuf);
9368         kfree(ctx);
9369 }
9370
9371 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
9372 {
9373         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9374         __poll_t mask = 0;
9375
9376         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
9377         /*
9378          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
9379          * io_commit_cqring
9380          */
9381         smp_rmb();
9382         if (!io_sqring_full(ctx))
9383                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
9384
9385         /*
9386          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
9387          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
9388          *      CPU0                    CPU1
9389          *      ----                    ----
9390          * lock(&ctx->uring_lock);
9391          *                              lock(&ep->mtx);
9392          *                              lock(&ctx->uring_lock);
9393          * lock(&ep->mtx);
9394          *
9395          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
9396          * pushs them to do the flush.
9397          */
9398         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
9399                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
9400
9401         return mask;
9402 }
9403
9404 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9405 {
9406         const struct cred *creds;
9407
9408         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
9409         if (creds) {
9410                 put_cred(creds);
9411                 return 0;
9412         }
9413
9414         return -EINVAL;
9415 }
9416
9417 struct io_tctx_exit {
9418         struct callback_head            task_work;
9419         struct completion               completion;
9420         struct io_ring_ctx              *ctx;
9421 };
9422
9423 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
9424 {
9425         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9426         struct io_tctx_exit *work;
9427
9428         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
9429         /*
9430          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
9431          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
9432          */
9433         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
9434                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
9435         complete(&work->completion);
9436 }
9437
9438 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9439 {
9440         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9441
9442         return req->ctx == data;
9443 }
9444
9445 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
9446 {
9447         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
9448         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
9449         unsigned long interval = HZ / 20;
9450         struct io_tctx_exit exit;
9451         struct io_tctx_node *node;
9452         int ret;
9453
9454         /*
9455          * If we're doing polled IO and end up having requests being
9456          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
9457          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
9458          * as nobody else will be looking for them.
9459          */
9460         do {
9461                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
9462                 if (ctx->sq_data) {
9463                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9464                         struct task_struct *tsk;
9465
9466                         io_sq_thread_park(sqd);
9467                         tsk = sqd->thread;
9468                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
9469                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
9470                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9471                         io_sq_thread_unpark(sqd);
9472                 }
9473
9474                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
9475                         /* there is little hope left, don't run it too often */
9476                         interval = HZ * 60;
9477                 }
9478         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
9479
9480         init_completion(&exit.completion);
9481         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
9482         exit.ctx = ctx;
9483         /*
9484          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
9485          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
9486          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
9487          * this lock/unlock section also waits them to finish.
9488          */
9489         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9490         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
9491                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
9492
9493                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
9494                                         ctx_node);
9495                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
9496                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
9497                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
9498                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
9499                         continue;
9500                 wake_up_process(node->task);
9501
9502                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9503                 wait_for_completion(&exit.completion);
9504                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9505         }
9506         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9507         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9508         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9509
9510         io_ring_ctx_free(ctx);
9511 }
9512
9513 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
9514 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
9515                              bool cancel_all)
9516 {
9517         struct io_kiocb *req, *tmp;
9518         int canceled = 0;
9519
9520         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9521         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
9522         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
9523                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
9524                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
9525                         canceled++;
9526                 }
9527         }
9528         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
9529         if (canceled != 0)
9530                 io_commit_cqring(ctx);
9531         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9532         if (canceled != 0)
9533                 io_cqring_ev_posted(ctx);
9534         return canceled != 0;
9535 }
9536
9537 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
9538 {
9539         unsigned long index;
9540         struct creds *creds;
9541
9542         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9543         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9544         if (ctx->rings)
9545                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9546         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
9547                 io_unregister_personality(ctx, index);
9548         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9549
9550         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
9551         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
9552
9553         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
9554         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9555
9556         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
9557         /*
9558          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
9559          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
9560          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
9561          * over using system_wq.
9562          */
9563         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
9564 }
9565
9566 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
9567 {
9568         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9569
9570         file->private_data = NULL;
9571         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9572         return 0;
9573 }
9574
9575 struct io_task_cancel {
9576         struct task_struct *task;
9577         bool all;
9578 };
9579
9580 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9581 {
9582         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9583         struct io_task_cancel *cancel = data;
9584
9585         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
9586 }
9587
9588 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
9589                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
9590 {
9591         struct io_defer_entry *de;
9592         LIST_HEAD(list);
9593
9594         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9595         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
9596                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
9597                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
9598                         break;
9599                 }
9600         }
9601         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9602         if (list_empty(&list))
9603                 return false;
9604
9605         while (!list_empty(&list)) {
9606                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
9607                 list_del_init(&de->list);
9608                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
9609                 kfree(de);
9610         }
9611         return true;
9612 }
9613
9614 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
9615 {
9616         struct io_tctx_node *node;
9617         enum io_wq_cancel cret;
9618         bool ret = false;
9619
9620         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9621         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
9622                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
9623
9624                 /*
9625                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
9626                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
9627                  */
9628                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
9629                         continue;
9630                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9631                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9632         }
9633         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9634
9635         return ret;
9636 }
9637
9638 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9639                                          struct task_struct *task,
9640                                          bool cancel_all)
9641 {
9642         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9643         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9644
9645         while (1) {
9646                 enum io_wq_cancel cret;
9647                 bool ret = false;
9648
9649                 if (!task) {
9650                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9651                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9652                         /*
9653                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9654                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9655                          */
9656                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9657                                                &cancel, true);
9658                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9659                 }
9660
9661                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9662                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9663                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9664                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9665                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9666                                 ret = true;
9667                         }
9668                 }
9669
9670                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9671                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9672                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9673                 if (task)
9674                         ret |= io_run_task_work();
9675                 if (!ret)
9676                         break;
9677                 cond_resched();
9678         }
9679 }
9680
9681 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9682 {
9683         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9684         struct io_tctx_node *node;
9685         int ret;
9686
9687         if (unlikely(!tctx)) {
9688                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9689                 if (unlikely(ret))
9690                         return ret;
9691
9692                 tctx = current->io_uring;
9693                 if (ctx->iowq_limits_set) {
9694                         unsigned int limits[2] = { ctx->iowq_limits[0],
9695                                                    ctx->iowq_limits[1], };
9696
9697                         ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, limits);
9698                         if (ret)
9699                                 return ret;
9700                 }
9701         }
9702         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9703                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9704                 if (!node)
9705                         return -ENOMEM;
9706                 node->ctx = ctx;
9707                 node->task = current;
9708
9709                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9710                                         node, GFP_KERNEL));
9711                 if (ret) {
9712                         kfree(node);
9713                         return ret;
9714                 }
9715
9716                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9717                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9718                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9719         }
9720         tctx->last = ctx;
9721         return 0;
9722 }
9723
9724 /*
9725  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9726  */
9727 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9728 {
9729         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9730
9731         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9732                 return 0;
9733         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9734 }
9735
9736 /*
9737  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9738  */
9739 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9740 {
9741         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9742         struct io_tctx_node *node;
9743
9744         if (!tctx)
9745                 return;
9746         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9747         if (!node)
9748                 return;
9749
9750         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9751         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9752
9753         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9754         list_del(&node->ctx_node);
9755         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9756
9757         if (tctx->last == node->ctx)
9758                 tctx->last = NULL;
9759         kfree(node);
9760 }
9761
9762 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9763 {
9764         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9765         struct io_tctx_node *node;
9766         unsigned long index;
9767
9768         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9769                 io_uring_del_tctx_node(index);
9770                 cond_resched();
9771         }
9772         if (wq) {
9773                 /*
9774                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9775                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9776                  */
9777                 io_wq_put_and_exit(wq);
9778                 tctx->io_wq = NULL;
9779         }
9780 }
9781
9782 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9783 {
9784         if (tracked)
9785                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9786         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9787 }
9788
9789 /*
9790  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9791  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
9792  */
9793 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9794 {
9795         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9796         struct io_ring_ctx *ctx;
9797         s64 inflight;
9798         DEFINE_WAIT(wait);
9799
9800         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9801
9802         if (!current->io_uring)
9803                 return;
9804         if (tctx->io_wq)
9805                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9806
9807         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9808         do {
9809                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9810                 /* read completions before cancelations */
9811                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9812                 if (!inflight)
9813                         break;
9814
9815                 if (!sqd) {
9816                         struct io_tctx_node *node;
9817                         unsigned long index;
9818
9819                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9820                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9821                                 if (node->ctx->sq_data)
9822                                         continue;
9823                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9824                                                              cancel_all);
9825                         }
9826                 } else {
9827                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9828                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9829                                                              cancel_all);
9830                 }
9831
9832                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9833                 io_run_task_work();
9834                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9835
9836                 /*
9837                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9838                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9839                  * prepare_to_wait().
9840                  */
9841                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9842                         schedule();
9843                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9844         } while (1);
9845
9846         io_uring_clean_tctx(tctx);
9847         if (cancel_all) {
9848                 /*
9849                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
9850                  * ->in_idle set for normal exit.
9851                  */
9852                 atomic_dec(&tctx->in_idle);
9853                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9854                 __io_uring_free(current);
9855         }
9856 }
9857
9858 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
9859 {
9860         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
9861 }
9862
9863 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9864                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9865 {
9866         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9867         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9868         struct page *page;
9869         void *ptr;
9870
9871         switch (offset) {
9872         case IORING_OFF_SQ_RING:
9873         case IORING_OFF_CQ_RING:
9874                 ptr = ctx->rings;
9875                 break;
9876         case IORING_OFF_SQES:
9877                 ptr = ctx->sq_sqes;
9878                 break;
9879         default:
9880                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9881         }
9882
9883         page = virt_to_head_page(ptr);
9884         if (sz > page_size(page))
9885                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9886
9887         return ptr;
9888 }
9889
9890 #ifdef CONFIG_MMU
9891
9892 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9893 {
9894         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9895         unsigned long pfn;
9896         void *ptr;
9897
9898         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9899         if (IS_ERR(ptr))
9900                 return PTR_ERR(ptr);
9901
9902         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9903         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9904 }
9905
9906 #else /* !CONFIG_MMU */
9907
9908 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9909 {
9910         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9911 }
9912
9913 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9914 {
9915         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9916 }
9917
9918 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9919         unsigned long addr, unsigned long len,
9920         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9921 {
9922         void *ptr;
9923
9924         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9925         if (IS_ERR(ptr))
9926                 return PTR_ERR(ptr);
9927
9928         return (unsigned long) ptr;
9929 }
9930
9931 #endif /* !CONFIG_MMU */
9932
9933 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9934 {
9935         DEFINE_WAIT(wait);
9936
9937         do {
9938                 if (!io_sqring_full(ctx))
9939                         break;
9940                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9941
9942                 if (!io_sqring_full(ctx))
9943                         break;
9944                 schedule();
9945         } while (!signal_pending(current));
9946
9947         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9948         return 0;
9949 }
9950
9951 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9952                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9953                           const sigset_t __user **sig)
9954 {
9955         struct io_uring_getevents_arg arg;
9956
9957         /*
9958          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9959          * is just a pointer to the sigset_t.
9960          */
9961         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9962                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9963                 *ts = NULL;
9964                 return 0;
9965         }
9966
9967         /*
9968          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9969          * timespec and sigset_t pointers if good.
9970          */
9971         if (*argsz != sizeof(arg))
9972                 return -EINVAL;
9973         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9974                 return -EFAULT;
9975         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9976         *argsz = arg.sigmask_sz;
9977         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9978         return 0;
9979 }
9980
9981 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9982                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9983                 size_t, argsz)
9984 {
9985         struct io_ring_ctx *ctx;
9986         int submitted = 0;
9987         struct fd f;
9988         long ret;
9989
9990         io_run_task_work();
9991
9992         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9993                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9994                 return -EINVAL;
9995
9996         f = fdget(fd);
9997         if (unlikely(!f.file))
9998                 return -EBADF;
9999
10000         ret = -EOPNOTSUPP;
10001         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
10002                 goto out_fput;
10003
10004         ret = -ENXIO;
10005         ctx = f.file->private_data;
10006         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
10007                 goto out_fput;
10008
10009         ret = -EBADFD;
10010         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10011                 goto out;
10012
10013         /*
10014          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
10015          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
10016          * we were asked to.
10017          */
10018         ret = 0;
10019         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10020                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
10021
10022                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
10023                         ret = -EOWNERDEAD;
10024                         goto out;
10025                 }
10026                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
10027                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10028                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
10029                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
10030                         if (ret)
10031                                 goto out;
10032                 }
10033                 submitted = to_submit;
10034         } else if (to_submit) {
10035                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10036                 if (unlikely(ret))
10037                         goto out;
10038                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10039                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
10040                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10041
10042                 if (submitted != to_submit)
10043                         goto out;
10044         }
10045         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
10046                 const sigset_t __user *sig;
10047                 struct __kernel_timespec __user *ts;
10048
10049                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
10050                 if (unlikely(ret))
10051                         goto out;
10052
10053                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
10054
10055                 /*
10056                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
10057                  * space applications don't need to do io completion events
10058                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
10059                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
10060                  */
10061                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
10062                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10063                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
10064                 } else {
10065                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
10066                 }
10067         }
10068
10069 out:
10070         percpu_ref_put(&ctx->refs);
10071 out_fput:
10072         fdput(f);
10073         return submitted ? submitted : ret;
10074 }
10075
10076 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10077 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
10078                 const struct cred *cred)
10079 {
10080         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
10081         struct group_info *gi;
10082         kernel_cap_t cap;
10083         unsigned __capi;
10084         int g;
10085
10086         seq_printf(m, "%5d\n", id);
10087         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
10088         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
10089         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
10090         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
10091         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
10092         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
10093         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
10094         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
10095         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
10096         gi = cred->group_info;
10097         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
10098                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
10099                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
10100         }
10101         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
10102         cap = cred->cap_effective;
10103         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
10104                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
10105         seq_putc(m, '\n');
10106         return 0;
10107 }
10108
10109 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
10110 {
10111         struct io_sq_data *sq = NULL;
10112         bool has_lock;
10113         int i;
10114
10115         /*
10116          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
10117          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
10118          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
10119          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
10120          */
10121         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
10122
10123         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10124                 sq = ctx->sq_data;
10125                 if (!sq->thread)
10126                         sq = NULL;
10127         }
10128
10129         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
10130         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
10131         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
10132         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
10133                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
10134
10135                 if (f)
10136                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
10137                 else
10138                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
10139         }
10140         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
10141         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
10142                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
10143                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
10144
10145                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
10146         }
10147         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
10148                 unsigned long index;
10149                 const struct cred *cred;
10150
10151                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
10152                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
10153                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
10154         }
10155         seq_printf(m, "PollList:\n");
10156         spin_lock(&ctx->completion_lock);
10157         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
10158                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
10159                 struct io_kiocb *req;
10160
10161                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
10162                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
10163                                         req->task->task_works != NULL);
10164         }
10165         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10166         if (has_lock)
10167                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10168 }
10169
10170 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
10171 {
10172         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
10173
10174         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
10175                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
10176                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
10177         }
10178 }
10179 #endif
10180
10181 static const struct file_operations io_uring_fops = {
10182         .release        = io_uring_release,
10183         .mmap           = io_uring_mmap,
10184 #ifndef CONFIG_MMU
10185         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
10186         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
10187 #endif
10188         .poll           = io_uring_poll,
10189 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10190         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
10191 #endif
10192 };
10193
10194 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
10195                                   struct io_uring_params *p)
10196 {
10197         struct io_rings *rings;
10198         size_t size, sq_array_offset;
10199
10200         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
10201         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
10202         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
10203
10204         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
10205         if (size == SIZE_MAX)
10206                 return -EOVERFLOW;
10207
10208         rings = io_mem_alloc(size);
10209         if (!rings)
10210                 return -ENOMEM;
10211
10212         ctx->rings = rings;
10213         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
10214         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
10215         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
10216         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
10217         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
10218
10219         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
10220         if (size == SIZE_MAX) {
10221                 io_mem_free(ctx->rings);
10222                 ctx->rings = NULL;
10223                 return -EOVERFLOW;
10224         }
10225
10226         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
10227         if (!ctx->sq_sqes) {
10228                 io_mem_free(ctx->rings);
10229                 ctx->rings = NULL;
10230                 return -ENOMEM;
10231         }
10232
10233         return 0;
10234 }
10235
10236 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
10237 {
10238         int ret, fd;
10239
10240         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
10241         if (fd < 0)
10242                 return fd;
10243
10244         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10245         if (ret) {
10246                 put_unused_fd(fd);
10247                 return ret;
10248         }
10249         fd_install(fd, file);
10250         return fd;
10251 }
10252
10253 /*
10254  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
10255  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
10256  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
10257  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
10258  */
10259 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
10260 {
10261         struct file *file;
10262 #if defined(CONFIG_UNIX)
10263         int ret;
10264
10265         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
10266                                 &ctx->ring_sock);
10267         if (ret)
10268                 return ERR_PTR(ret);
10269 #endif
10270
10271         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
10272                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
10273 #if defined(CONFIG_UNIX)
10274         if (IS_ERR(file)) {
10275                 sock_release(ctx->ring_sock);
10276                 ctx->ring_sock = NULL;
10277         } else {
10278                 ctx->ring_sock->file = file;
10279         }
10280 #endif
10281         return file;
10282 }
10283
10284 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
10285                            struct io_uring_params __user *params)
10286 {
10287         struct io_ring_ctx *ctx;
10288         struct file *file;
10289         int ret;
10290
10291         if (!entries)
10292                 return -EINVAL;
10293         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
10294                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10295                         return -EINVAL;
10296                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
10297         }
10298
10299         /*
10300          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
10301          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
10302          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
10303          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
10304          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
10305          * of CQ ring entries manually.
10306          */
10307         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
10308         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
10309                 /*
10310                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
10311                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
10312                  * any cq vs sq ring sizing.
10313                  */
10314                 if (!p->cq_entries)
10315                         return -EINVAL;
10316                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
10317                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10318                                 return -EINVAL;
10319                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
10320                 }
10321                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
10322                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
10323                         return -EINVAL;
10324         } else {
10325                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
10326         }
10327
10328         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
10329         if (!ctx)
10330                 return -ENOMEM;
10331         ctx->compat = in_compat_syscall();
10332         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
10333                 ctx->user = get_uid(current_user());
10334
10335         /*
10336          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
10337          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
10338          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
10339          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
10340          */
10341         mmgrab(current->mm);
10342         ctx->mm_account = current->mm;
10343
10344         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
10345         if (ret)
10346                 goto err;
10347
10348         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
10349         if (ret)
10350                 goto err;
10351         /* always set a rsrc node */
10352         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10353         if (ret)
10354                 goto err;
10355         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
10356
10357         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
10358         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
10359         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
10360         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
10361         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
10362         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
10363         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
10364         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
10365
10366         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
10367         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
10368         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
10369         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
10370         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
10371         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
10372         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
10373         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
10374
10375         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
10376                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
10377                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
10378                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
10379                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
10380                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
10381
10382         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
10383                 ret = -EFAULT;
10384                 goto err;
10385         }
10386
10387         file = io_uring_get_file(ctx);
10388         if (IS_ERR(file)) {
10389                 ret = PTR_ERR(file);
10390                 goto err;
10391         }
10392
10393         /*
10394          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
10395          * having closed it before we finish setup
10396          */
10397         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
10398         if (ret < 0) {
10399                 /* fput will clean it up */
10400                 fput(file);
10401                 return ret;
10402         }
10403
10404         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
10405         return ret;
10406 err:
10407         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
10408         return ret;
10409 }
10410
10411 /*
10412  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
10413  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
10414  * params structure passed in.
10415  */
10416 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
10417 {
10418         struct io_uring_params p;
10419         int i;
10420
10421         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
10422                 return -EFAULT;
10423         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
10424                 if (p.resv[i])
10425                         return -EINVAL;
10426         }
10427
10428         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
10429                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
10430                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
10431                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
10432                 return -EINVAL;
10433
10434         return  io_uring_create(entries, &p, params);
10435 }
10436
10437 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
10438                 struct io_uring_params __user *, params)
10439 {
10440         return io_uring_setup(entries, params);
10441 }
10442
10443 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
10444 {
10445         struct io_uring_probe *p;
10446         size_t size;
10447         int i, ret;
10448
10449         size = struct_size(p, ops, nr_args);
10450         if (size == SIZE_MAX)
10451                 return -EOVERFLOW;
10452         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
10453         if (!p)
10454                 return -ENOMEM;
10455
10456         ret = -EFAULT;
10457         if (copy_from_user(p, arg, size))
10458                 goto out;
10459         ret = -EINVAL;
10460         if (memchr_inv(p, 0, size))
10461                 goto out;
10462
10463         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
10464         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
10465                 nr_args = IORING_OP_LAST;
10466
10467         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10468                 p->ops[i].op = i;
10469                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
10470                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
10471         }
10472         p->ops_len = i;
10473
10474         ret = 0;
10475         if (copy_to_user(arg, p, size))
10476                 ret = -EFAULT;
10477 out:
10478         kfree(p);
10479         return ret;
10480 }
10481
10482 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
10483 {
10484         const struct cred *creds;
10485         u32 id;
10486         int ret;
10487
10488         creds = get_current_cred();
10489
10490         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
10491                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
10492         if (ret < 0) {
10493                 put_cred(creds);
10494                 return ret;
10495         }
10496         return id;
10497 }
10498
10499 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10500                                     unsigned int nr_args)
10501 {
10502         struct io_uring_restriction *res;
10503         size_t size;
10504         int i, ret;
10505
10506         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
10507         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10508                 return -EBADFD;
10509
10510         /* We allow only a single restrictions registration */
10511         if (ctx->restrictions.registered)
10512                 return -EBUSY;
10513
10514         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
10515                 return -EINVAL;
10516
10517         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
10518         if (size == SIZE_MAX)
10519                 return -EOVERFLOW;
10520
10521         res = memdup_user(arg, size);
10522         if (IS_ERR(res))
10523                 return PTR_ERR(res);
10524
10525         ret = 0;
10526
10527         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10528                 switch (res[i].opcode) {
10529                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
10530                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
10531                                 ret = -EINVAL;
10532                                 goto out;
10533                         }
10534
10535                         __set_bit(res[i].register_op,
10536                                   ctx->restrictions.register_op);
10537                         break;
10538                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
10539                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
10540                                 ret = -EINVAL;
10541                                 goto out;
10542                         }
10543
10544                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
10545                         break;
10546                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
10547                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
10548                         break;
10549                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
10550                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
10551                         break;
10552                 default:
10553                         ret = -EINVAL;
10554                         goto out;
10555                 }
10556         }
10557
10558 out:
10559         /* Reset all restrictions if an error happened */
10560         if (ret != 0)
10561                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
10562         else
10563                 ctx->restrictions.registered = true;
10564
10565         kfree(res);
10566         return ret;
10567 }
10568
10569 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
10570 {
10571         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10572                 return -EBADFD;
10573
10574         if (ctx->restrictions.registered)
10575                 ctx->restricted = 1;
10576
10577         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
10578         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
10579                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10580         return 0;
10581 }
10582
10583 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
10584                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10585                                      unsigned nr_args)
10586 {
10587         __u32 tmp;
10588         int err;
10589
10590         if (up->resv)
10591                 return -EINVAL;
10592         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
10593                 return -EOVERFLOW;
10594         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10595         if (err)
10596                 return err;
10597
10598         switch (type) {
10599         case IORING_RSRC_FILE:
10600                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
10601         case IORING_RSRC_BUFFER:
10602                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
10603         }
10604         return -EINVAL;
10605 }
10606
10607 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10608                                     unsigned nr_args)
10609 {
10610         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10611
10612         if (!nr_args)
10613                 return -EINVAL;
10614         memset(&up, 0, sizeof(up));
10615         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
10616                 return -EFAULT;
10617         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
10618 }
10619
10620 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10621                                    unsigned size, unsigned type)
10622 {
10623         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10624
10625         if (size != sizeof(up))
10626                 return -EINVAL;
10627         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
10628                 return -EFAULT;
10629         if (!up.nr || up.resv)
10630                 return -EINVAL;
10631         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
10632 }
10633
10634 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10635                             unsigned int size, unsigned int type)
10636 {
10637         struct io_uring_rsrc_register rr;
10638
10639         /* keep it extendible */
10640         if (size != sizeof(rr))
10641                 return -EINVAL;
10642
10643         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
10644         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
10645                 return -EFAULT;
10646         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10647                 return -EINVAL;
10648
10649         switch (type) {
10650         case IORING_RSRC_FILE:
10651                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10652                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10653         case IORING_RSRC_BUFFER:
10654                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10655                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10656         }
10657         return -EINVAL;
10658 }
10659
10660 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10661                                 unsigned len)
10662 {
10663         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10664         cpumask_var_t new_mask;
10665         int ret;
10666
10667         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10668                 return -EINVAL;
10669
10670         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10671                 return -ENOMEM;
10672
10673         cpumask_clear(new_mask);
10674         if (len > cpumask_size())
10675                 len = cpumask_size();
10676
10677         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10678                 free_cpumask_var(new_mask);
10679                 return -EFAULT;
10680         }
10681
10682         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10683         free_cpumask_var(new_mask);
10684         return ret;
10685 }
10686
10687 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10688 {
10689         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10690
10691         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10692                 return -EINVAL;
10693
10694         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10695 }
10696
10697 static int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
10698                                         void __user *arg)
10699         __must_hold(&ctx->uring_lock)
10700 {
10701         struct io_tctx_node *node;
10702         struct io_uring_task *tctx = NULL;
10703         struct io_sq_data *sqd = NULL;
10704         __u32 new_count[2];
10705         int i, ret;
10706
10707         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
10708                 return -EFAULT;
10709         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10710                 if (new_count[i] > INT_MAX)
10711                         return -EINVAL;
10712
10713         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10714                 sqd = ctx->sq_data;
10715                 if (sqd) {
10716                         /*
10717                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
10718                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
10719                          * a ref to the ctx.
10720                          */
10721                         refcount_inc(&sqd->refs);
10722                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10723                         mutex_lock(&sqd->lock);
10724                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10725                         if (sqd->thread)
10726                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
10727                 }
10728         } else {
10729                 tctx = current->io_uring;
10730         }
10731
10732         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
10733
10734         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10735                 if (new_count[i])
10736                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
10737         ctx->iowq_limits_set = true;
10738
10739         ret = -EINVAL;
10740         if (tctx && tctx->io_wq) {
10741                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10742                 if (ret)
10743                         goto err;
10744         } else {
10745                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
10746         }
10747
10748         if (sqd) {
10749                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10750                 io_put_sq_data(sqd);
10751         }
10752
10753         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
10754                 return -EFAULT;
10755
10756         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
10757         if (sqd)
10758                 return 0;
10759
10760         /* now propagate the restriction to all registered users */
10761         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
10762                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
10763
10764                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
10765                         continue;
10766
10767                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10768                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
10769                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
10770                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10771         }
10772         return 0;
10773 err:
10774         if (sqd) {
10775                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10776                 io_put_sq_data(sqd);
10777         }
10778         return ret;
10779 }
10780
10781 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10782 {
10783         switch (op) {
10784         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10785         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10786         case IORING_REGISTER_FILES:
10787         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10788         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10789         case IORING_REGISTER_PROBE:
10790         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10791         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10792         case IORING_REGISTER_FILES2:
10793         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10794         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10795         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10796         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10797         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10798         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10799                 return false;
10800         default:
10801                 return true;
10802         }
10803 }
10804
10805 static int io_ctx_quiesce(struct io_ring_ctx *ctx)
10806 {
10807         long ret;
10808
10809         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10810
10811         /*
10812          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
10813          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab the
10814          * uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
10815          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
10816          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
10817          */
10818         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10819         do {
10820                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10821                 if (!ret)
10822                         break;
10823                 ret = io_run_task_work_sig();
10824         } while (ret >= 0);
10825         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10826
10827         if (ret)
10828                 io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10829         return ret;
10830 }
10831
10832 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10833                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10834         __releases(ctx->uring_lock)
10835         __acquires(ctx->uring_lock)
10836 {
10837         int ret;
10838
10839         /*
10840          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10841          * someone else killed the ctx or is already going through
10842          * io_uring_register().
10843          */
10844         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10845                 return -ENXIO;
10846
10847         if (ctx->restricted) {
10848                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10849                         return -EINVAL;
10850                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10851                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10852                         return -EACCES;
10853         }
10854
10855         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10856                 ret = io_ctx_quiesce(ctx);
10857                 if (ret)
10858                         return ret;
10859         }
10860
10861         switch (opcode) {
10862         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10863                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10864                 break;
10865         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10866                 ret = -EINVAL;
10867                 if (arg || nr_args)
10868                         break;
10869                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10870                 break;
10871         case IORING_REGISTER_FILES:
10872                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10873                 break;
10874         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10875                 ret = -EINVAL;
10876                 if (arg || nr_args)
10877                         break;
10878                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10879                 break;
10880         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10881                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10882                 break;
10883         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10884         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10885                 ret = -EINVAL;
10886                 if (nr_args != 1)
10887                         break;
10888                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10889                 if (ret)
10890                         break;
10891                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10892                         ctx->eventfd_async = 1;
10893                 else
10894                         ctx->eventfd_async = 0;
10895                 break;
10896         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10897                 ret = -EINVAL;
10898                 if (arg || nr_args)
10899                         break;
10900                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10901                 break;
10902         case IORING_REGISTER_PROBE:
10903                 ret = -EINVAL;
10904                 if (!arg || nr_args > 256)
10905                         break;
10906                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10907                 break;
10908         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10909                 ret = -EINVAL;
10910                 if (arg || nr_args)
10911                         break;
10912                 ret = io_register_personality(ctx);
10913                 break;
10914         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10915                 ret = -EINVAL;
10916                 if (arg)
10917                         break;
10918                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10919                 break;
10920         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10921                 ret = -EINVAL;
10922                 if (arg || nr_args)
10923                         break;
10924                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10925                 break;
10926         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10927                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10928                 break;
10929         case IORING_REGISTER_FILES2:
10930                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10931                 break;
10932         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10933                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10934                                               IORING_RSRC_FILE);
10935                 break;
10936         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10937                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10938                 break;
10939         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10940                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10941                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10942                 break;
10943         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10944                 ret = -EINVAL;
10945                 if (!arg || !nr_args)
10946                         break;
10947                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10948                 break;
10949         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10950                 ret = -EINVAL;
10951                 if (arg || nr_args)
10952                         break;
10953                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10954                 break;
10955         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10956                 ret = -EINVAL;
10957                 if (!arg || nr_args != 2)
10958                         break;
10959                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
10960                 break;
10961         default:
10962                 ret = -EINVAL;
10963                 break;
10964         }
10965
10966         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10967                 /* bring the ctx back to life */
10968                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10969                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10970         }
10971         return ret;
10972 }
10973
10974 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10975                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10976 {
10977         struct io_ring_ctx *ctx;
10978         long ret = -EBADF;
10979         struct fd f;
10980
10981         f = fdget(fd);
10982         if (!f.file)
10983                 return -EBADF;
10984
10985         ret = -EOPNOTSUPP;
10986         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10987                 goto out_fput;
10988
10989         ctx = f.file->private_data;
10990
10991         io_run_task_work();
10992
10993         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10994         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10995         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10996         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10997                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10998 out_fput:
10999         fdput(f);
11000         return ret;
11001 }
11002
11003 static int __init io_uring_init(void)
11004 {
11005 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
11006         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
11007         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
11008 } while (0)
11009
11010 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
11011         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
11012         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
11013         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
11014         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
11015         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
11016         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
11017         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
11018         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
11019         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
11020         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
11021         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
11022         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
11023         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
11024         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
11025         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
11026         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
11027         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
11028         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
11029         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
11030         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
11031         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
11032         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
11033         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
11034         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
11035         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
11036         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
11037         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
11038         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
11039         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
11040         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
11041         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
11042         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
11043
11044         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
11045                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
11046         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
11047                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
11048
11049         /* ->buf_index is u16 */
11050         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
11051
11052         /* should fit into one byte */
11053         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
11054
11055         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
11056         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
11057
11058         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
11059                                 SLAB_ACCOUNT);
11060         return 0;
11061 };
11062 __initcall(io_uring_init);