fs/io_uring.c

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