Merge tag 'devicetree-fixes-for-5.8-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[platform/kernel/linux-rpi.git] / 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_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res);
894 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req);
895 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
896                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
897 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
898                            const struct io_uring_sqe *sqe);
899
900 static struct kmem_cache *req_cachep;
901
902 static const struct file_operations io_uring_fops;
903
904 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
905 {
906 #if defined(CONFIG_UNIX)
907         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
908                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
909
910                 return ctx->ring_sock->sk;
911         }
912 #endif
913         return NULL;
914 }
915 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
916
917 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
918 {
919         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
920                 return;
921         get_task_struct(req->task);
922         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
923 }
924
925 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
926 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
927 {
928         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
929                 put_task_struct(req->task);
930 }
931
932 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
933
934 /*
935  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
936  * touch any members of io_wq_work.
937  */
938 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
939 {
940         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
941                 return;
942
943         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
944         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
945 }
946
947 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
948 {
949         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
950 }
951
952 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
953 {
954         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
955
956         complete(&ctx->ref_comp);
957 }
958
959 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
960 {
961         struct io_ring_ctx *ctx;
962         int hash_bits;
963
964         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
965         if (!ctx)
966                 return NULL;
967
968         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
969         if (!ctx->fallback_req)
970                 goto err;
971
972         /*
973          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
974          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
975          */
976         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
977         hash_bits -= 5;
978         if (hash_bits <= 0)
979                 hash_bits = 1;
980         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
981         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
982                                         GFP_KERNEL);
983         if (!ctx->cancel_hash)
984                 goto err;
985         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
986
987         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
988                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
989                 goto err;
990
991         ctx->flags = p->flags;
992         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
993         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
994         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
995         init_completion(&ctx->ref_comp);
996         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
997         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
998         idr_init(&ctx->personality_idr);
999         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1000         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1001         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1002         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
1003         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1004         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1005         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1006         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1007         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1008         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1009         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1010         return ctx;
1011 err:
1012         if (ctx->fallback_req)
1013                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1014         kfree(ctx->cancel_hash);
1015         kfree(ctx);
1016         return NULL;
1017 }
1018
1019 static inline bool __req_need_defer(struct io_kiocb *req)
1020 {
1021         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1022
1023         return req->sequence != ctx->cached_cq_tail
1024                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1025 }
1026
1027 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
1028 {
1029         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))
1030                 return __req_need_defer(req);
1031
1032         return false;
1033 }
1034
1035 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1036 {
1037         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1038
1039         /* order cqe stores with ring update */
1040         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1041
1042         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1043                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1044                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1045         }
1046 }
1047
1048 static inline void io_req_work_grab_env(struct io_kiocb *req,
1049                                         const struct io_op_def *def)
1050 {
1051         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1052                 mmgrab(current->mm);
1053                 req->work.mm = current->mm;
1054         }
1055         if (!req->work.creds)
1056                 req->work.creds = get_current_cred();
1057         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1058                 spin_lock(&current->fs->lock);
1059                 if (!current->fs->in_exec) {
1060                         req->work.fs = current->fs;
1061                         req->work.fs->users++;
1062                 } else {
1063                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1064                 }
1065                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1066         }
1067 }
1068
1069 static inline void io_req_work_drop_env(struct io_kiocb *req)
1070 {
1071         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1072                 return;
1073
1074         if (req->work.mm) {
1075                 mmdrop(req->work.mm);
1076                 req->work.mm = NULL;
1077         }
1078         if (req->work.creds) {
1079                 put_cred(req->work.creds);
1080                 req->work.creds = NULL;
1081         }
1082         if (req->work.fs) {
1083                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1084
1085                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1086                 if (--fs->users)
1087                         fs = NULL;
1088                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1089                 if (fs)
1090                         free_fs_struct(fs);
1091         }
1092 }
1093
1094 static inline void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req,
1095                                       struct io_kiocb **link)
1096 {
1097         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1098
1099         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1100                 if (def->hash_reg_file)
1101                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1102         } else {
1103                 if (def->unbound_nonreg_file)
1104                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1105         }
1106
1107         io_req_init_async(req);
1108         io_req_work_grab_env(req, def);
1109
1110         *link = io_prep_linked_timeout(req);
1111 }
1112
1113 static inline void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1114 {
1115         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1116         struct io_kiocb *link;
1117
1118         io_prep_async_work(req, &link);
1119
1120         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1121                                         &req->work, req->flags);
1122         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1123
1124         if (link)
1125                 io_queue_linked_timeout(link);
1126 }
1127
1128 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1129 {
1130         int ret;
1131
1132         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1133         if (ret != -1) {
1134                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
1135                 list_del_init(&req->list);
1136                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1137                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1138                 io_put_req(req);
1139         }
1140 }
1141
1142 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1143 {
1144         struct io_kiocb *req, *tmp;
1145
1146         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1147         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
1148                 io_kill_timeout(req);
1149         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1150 }
1151
1152 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1153 {
1154         do {
1155                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1156                                                         struct io_kiocb, list);
1157
1158                 if (req_need_defer(req))
1159                         break;
1160                 list_del_init(&req->list);
1161                 io_queue_async_work(req);
1162         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1163 }
1164
1165 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1166 {
1167         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1168                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1169                                                         struct io_kiocb, list);
1170
1171                 if (req->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
1172                         break;
1173                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1174                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1175                         break;
1176
1177                 list_del_init(&req->list);
1178                 io_kill_timeout(req);
1179         }
1180 }
1181
1182 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1183 {
1184         io_flush_timeouts(ctx);
1185         __io_commit_cqring(ctx);
1186
1187         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1188                 __io_queue_deferred(ctx);
1189 }
1190
1191 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1192 {
1193         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1194         unsigned tail;
1195
1196         tail = ctx->cached_cq_tail;
1197         /*
1198          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1199          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1200          * fill the cq entry
1201          */
1202         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1203                 return NULL;
1204
1205         ctx->cached_cq_tail++;
1206         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1207 }
1208
1209 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1210 {
1211         if (!ctx->cq_ev_fd)
1212                 return false;
1213         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1214                 return false;
1215         if (!ctx->eventfd_async)
1216                 return true;
1217         return io_wq_current_is_worker();
1218 }
1219
1220 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1221 {
1222         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1223                 wake_up(&ctx->wait);
1224         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1225                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1226         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1227                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1228 }
1229
1230 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1231 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1232 {
1233         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1234         struct io_uring_cqe *cqe;
1235         struct io_kiocb *req;
1236         unsigned long flags;
1237         LIST_HEAD(list);
1238
1239         if (!force) {
1240                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1241                         return true;
1242                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1243                     rings->cq_ring_entries))
1244                         return false;
1245         }
1246
1247         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1248
1249         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1250         if (force)
1251                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1252
1253         cqe = NULL;
1254         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1255                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1256                 if (!cqe && !force)
1257                         break;
1258
1259                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1260                                                 list);
1261                 list_move(&req->list, &list);
1262                 req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
1263                 if (cqe) {
1264                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1265                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1266                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->cflags);
1267                 } else {
1268                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1269                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1270                 }
1271         }
1272
1273         io_commit_cqring(ctx);
1274         if (cqe) {
1275                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1276                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1277         }
1278         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1279         io_cqring_ev_posted(ctx);
1280
1281         while (!list_empty(&list)) {
1282                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
1283                 list_del(&req->list);
1284                 io_put_req(req);
1285         }
1286
1287         return cqe != NULL;
1288 }
1289
1290 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1291 {
1292         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1293         struct io_uring_cqe *cqe;
1294
1295         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1296
1297         /*
1298          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1299          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1300          * the ring.
1301          */
1302         cqe = io_get_cqring(ctx);
1303         if (likely(cqe)) {
1304                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1305                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1306                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1307         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1308                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1309                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1310         } else {
1311                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1312                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1313                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1314                 }
1315                 req->flags |= REQ_F_OVERFLOW;
1316                 refcount_inc(&req->refs);
1317                 req->result = res;
1318                 req->cflags = cflags;
1319                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
1320         }
1321 }
1322
1323 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1324 {
1325         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1326 }
1327
1328 static void __io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1329 {
1330         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1331         unsigned long flags;
1332
1333         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1334         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1335         io_commit_cqring(ctx);
1336         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1337
1338         io_cqring_ev_posted(ctx);
1339 }
1340
1341 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res)
1342 {
1343         __io_cqring_add_event(req, res, 0);
1344 }
1345
1346 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1347 {
1348         return req == (struct io_kiocb *)
1349                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1350 }
1351
1352 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1353 {
1354         struct io_kiocb *req;
1355
1356         req = ctx->fallback_req;
1357         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1358                 return req;
1359
1360         return NULL;
1361 }
1362
1363 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1364                                      struct io_submit_state *state)
1365 {
1366         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1367         struct io_kiocb *req;
1368
1369         if (!state) {
1370                 req = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1371                 if (unlikely(!req))
1372                         goto fallback;
1373         } else if (!state->free_reqs) {
1374                 size_t sz;
1375                 int ret;
1376
1377                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1378                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1379
1380                 /*
1381                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1382                  * retry single alloc to be on the safe side.
1383                  */
1384                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1385                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1386                         if (!state->reqs[0])
1387                                 goto fallback;
1388                         ret = 1;
1389                 }
1390                 state->free_reqs = ret - 1;
1391                 req = state->reqs[ret - 1];
1392         } else {
1393                 state->free_reqs--;
1394                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1395         }
1396
1397         return req;
1398 fallback:
1399         return io_get_fallback_req(ctx);
1400 }
1401
1402 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1403                           bool fixed)
1404 {
1405         if (fixed)
1406                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1407         else
1408                 fput(file);
1409 }
1410
1411 static void __io_req_aux_free(struct io_kiocb *req)
1412 {
1413         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
1414                 io_cleanup_req(req);
1415
1416         kfree(req->io);
1417         if (req->file)
1418                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1419         __io_put_req_task(req);
1420         io_req_work_drop_env(req);
1421 }
1422
1423 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1424 {
1425         __io_req_aux_free(req);
1426
1427         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1428                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1429                 unsigned long flags;
1430
1431                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1432                 list_del(&req->inflight_entry);
1433                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1434                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1435                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1436         }
1437
1438         percpu_ref_put(&req->ctx->refs);
1439         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1440                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1441         else
1442                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &req->ctx->fallback_req);
1443 }
1444
1445 struct req_batch {
1446         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1447         int to_free;
1448         int need_iter;
1449 };
1450
1451 static void io_free_req_many(struct io_ring_ctx *ctx, struct req_batch *rb)
1452 {
1453         if (!rb->to_free)
1454                 return;
1455         if (rb->need_iter) {
1456                 int i, inflight = 0;
1457                 unsigned long flags;
1458
1459                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1460                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1461
1462                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1463                                 inflight++;
1464                         __io_req_aux_free(req);
1465                 }
1466                 if (!inflight)
1467                         goto do_free;
1468
1469                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1470                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1471                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1472
1473                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1474                                 list_del(&req->inflight_entry);
1475                                 if (!--inflight)
1476                                         break;
1477                         }
1478                 }
1479                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1480
1481                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1482                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1483         }
1484 do_free:
1485         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1486         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1487         rb->to_free = rb->need_iter = 0;
1488 }
1489
1490 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1491 {
1492         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1493         int ret;
1494
1495         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1496         if (ret != -1) {
1497                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1498                 io_commit_cqring(ctx);
1499                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1500                 io_put_req(req);
1501                 return true;
1502         }
1503
1504         return false;
1505 }
1506
1507 static void io_req_link_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1508 {
1509         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1510         bool wake_ev = false;
1511
1512         /* Already got next link */
1513         if (req->flags & REQ_F_LINK_NEXT)
1514                 return;
1515
1516         /*
1517          * The list should never be empty when we are called here. But could
1518          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1519          * safe side.
1520          */
1521         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1522                 struct io_kiocb *nxt = list_first_entry(&req->link_list,
1523                                                 struct io_kiocb, link_list);
1524
1525                 if (unlikely((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1526                              (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT))) {
1527                         list_del_init(&nxt->link_list);
1528                         wake_ev |= io_link_cancel_timeout(nxt);
1529                         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1530                         continue;
1531                 }
1532
1533                 list_del_init(&req->link_list);
1534                 if (!list_empty(&nxt->link_list))
1535                         nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1536                 *nxtptr = nxt;
1537                 break;
1538         }
1539
1540         req->flags |= REQ_F_LINK_NEXT;
1541         if (wake_ev)
1542                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1547  */
1548 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1549 {
1550         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1551         unsigned long flags;
1552
1553         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1554
1555         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1556                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1557                                                 struct io_kiocb, link_list);
1558
1559                 list_del_init(&link->link_list);
1560                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1561
1562                 if ((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1563                     link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
1564                         io_link_cancel_timeout(link);
1565                 } else {
1566                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1567                         __io_double_put_req(link);
1568                 }
1569                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1570         }
1571
1572         io_commit_cqring(ctx);
1573         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1574         io_cqring_ev_posted(ctx);
1575 }
1576
1577 static void io_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
1578 {
1579         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1580                 return;
1581
1582         /*
1583          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1584          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1585          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1586          * of the chain.
1587          */
1588         if (req->flags & REQ_F_FAIL_LINK) {
1589                 io_fail_links(req);
1590         } else if ((req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_COMP_LOCKED)) ==
1591                         REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1592                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1593                 unsigned long flags;
1594
1595                 /*
1596                  * If this is a timeout link, we could be racing with the
1597                  * timeout timer. Grab the completion lock for this case to
1598                  * protect against that.
1599                  */
1600                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1601                 io_req_link_next(req, nxt);
1602                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1603         } else {
1604                 io_req_link_next(req, nxt);
1605         }
1606 }
1607
1608 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1609 {
1610         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1611
1612         io_req_find_next(req, &nxt);
1613         __io_free_req(req);
1614
1615         if (nxt)
1616                 io_queue_async_work(nxt);
1617 }
1618
1619 static void io_wq_assign_next(struct io_wq_work **workptr, struct io_kiocb *nxt)
1620 {
1621         struct io_kiocb *link;
1622         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[nxt->opcode];
1623
1624         if ((nxt->flags & REQ_F_ISREG) && def->hash_reg_file)
1625                 io_wq_hash_work(&nxt->work, file_inode(nxt->file));
1626
1627         *workptr = &nxt->work;
1628         link = io_prep_linked_timeout(nxt);
1629         if (link)
1630                 nxt->flags |= REQ_F_QUEUE_TIMEOUT;
1631 }
1632
1633 /*
1634  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1635  * was the last reference to this request.
1636  */
1637 __attribute__((nonnull))
1638 static void io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1639 {
1640         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1641                 io_req_find_next(req, nxtptr);
1642                 __io_free_req(req);
1643         }
1644 }
1645
1646 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1647 {
1648         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1649                 io_free_req(req);
1650 }
1651
1652 static void io_steal_work(struct io_kiocb *req,
1653                           struct io_wq_work **workptr)
1654 {
1655         /*
1656          * It's in an io-wq worker, so there always should be at least
1657          * one reference, which will be dropped in io_put_work() just
1658          * after the current handler returns.
1659          *
1660          * It also means, that if the counter dropped to 1, then there is
1661          * no asynchronous users left, so it's safe to steal the next work.
1662          */
1663         if (refcount_read(&req->refs) == 1) {
1664                 struct io_kiocb *nxt = NULL;
1665
1666                 io_req_find_next(req, &nxt);
1667                 if (nxt)
1668                         io_wq_assign_next(workptr, nxt);
1669         }
1670 }
1671
1672 /*
1673  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1674  * within the completion handling itself.
1675  */
1676 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1677 {
1678         /* drop both submit and complete references */
1679         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1680                 __io_free_req(req);
1681 }
1682
1683 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1684 {
1685         /* drop both submit and complete references */
1686         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1687                 io_free_req(req);
1688 }
1689
1690 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1691 {
1692         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1693
1694         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1695                 /*
1696                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1697                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1698                  * entries. We cannot safely to it from here.
1699                  */
1700                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1701                         return -1U;
1702
1703                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1704         }
1705
1706         /* See comment at the top of this file */
1707         smp_rmb();
1708         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1709 }
1710
1711 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1712 {
1713         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1714
1715         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1716         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1717 }
1718
1719 static inline bool io_req_multi_free(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1720 {
1721         if ((req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) || io_is_fallback_req(req))
1722                 return false;
1723
1724         if (req->file || req->io)
1725                 rb->need_iter++;
1726
1727         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1728         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1729                 io_free_req_many(req->ctx, rb);
1730         return true;
1731 }
1732
1733 static int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req)
1734 {
1735         struct io_buffer *kbuf;
1736         int cflags;
1737
1738         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
1739         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1740         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1741         req->rw.addr = 0;
1742         kfree(kbuf);
1743         return cflags;
1744 }
1745
1746 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
1747 {
1748         struct io_kiocb *req;
1749
1750         do {
1751                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, list);
1752                 list_del(&req->list);
1753
1754                 /* shouldn't happen unless io_uring is dying, cancel reqs */
1755                 if (unlikely(!current->mm)) {
1756                         io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, -EAGAIN);
1757                         io_put_req(req);
1758                         continue;
1759                 }
1760
1761                 refcount_inc(&req->refs);
1762                 io_queue_async_work(req);
1763         } while (!list_empty(again));
1764 }
1765
1766 /*
1767  * Find and free completed poll iocbs
1768  */
1769 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1770                                struct list_head *done)
1771 {
1772         struct req_batch rb;
1773         struct io_kiocb *req;
1774         LIST_HEAD(again);
1775
1776         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
1777         smp_rmb();
1778
1779         rb.to_free = rb.need_iter = 0;
1780         while (!list_empty(done)) {
1781                 int cflags = 0;
1782
1783                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1784                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
1785                         req->iopoll_completed = 0;
1786                         list_move_tail(&req->list, &again);
1787                         continue;
1788                 }
1789                 list_del(&req->list);
1790
1791                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1792                         cflags = io_put_kbuf(req);
1793
1794                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
1795                 (*nr_events)++;
1796
1797                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs) &&
1798                     !io_req_multi_free(&rb, req))
1799                         io_free_req(req);
1800         }
1801
1802         io_commit_cqring(ctx);
1803         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1804                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1805         io_free_req_many(ctx, &rb);
1806
1807         if (!list_empty(&again))
1808                 io_iopoll_queue(&again);
1809 }
1810
1811 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1812                         long min)
1813 {
1814         struct io_kiocb *req, *tmp;
1815         LIST_HEAD(done);
1816         bool spin;
1817         int ret;
1818
1819         /*
1820          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1821          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1822          */
1823         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1824
1825         ret = 0;
1826         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
1827                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
1828
1829                 /*
1830                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
1831                  * If we find a request that requires polling, break out
1832                  * and complete those lists first, if we have entries there.
1833                  */
1834                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
1835                         list_move_tail(&req->list, &done);
1836                         continue;
1837                 }
1838                 if (!list_empty(&done))
1839                         break;
1840
1841                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
1842                 if (ret < 0)
1843                         break;
1844
1845                 if (ret && spin)
1846                         spin = false;
1847                 ret = 0;
1848         }
1849
1850         if (!list_empty(&done))
1851                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
1852
1853         return ret;
1854 }
1855
1856 /*
1857  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
1858  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
1859  * as a non-spinning completion check.
1860  */
1861 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1862                                 long min)
1863 {
1864         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
1865                 int ret;
1866
1867                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
1868                 if (ret < 0)
1869                         return ret;
1870                 if (!min || *nr_events >= min)
1871                         return 0;
1872         }
1873
1874         return 1;
1875 }
1876
1877 /*
1878  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1879  * find and complete them.
1880  */
1881 static void io_iopoll_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1882 {
1883         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1884                 return;
1885
1886         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1887         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
1888                 unsigned int nr_events = 0;
1889
1890                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 1);
1891
1892                 /*
1893                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1894                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1895                  */
1896                 cond_resched();
1897         }
1898         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1899 }
1900
1901 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1902                            long min)
1903 {
1904         int iters = 0, ret = 0;
1905
1906         /*
1907          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
1908          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
1909          * that got punted to a workqueue.
1910          */
1911         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1912         do {
1913                 int tmin = 0;
1914
1915                 /*
1916                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1917                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1918                  * already triggered a CQE (eg in error).
1919                  */
1920                 if (io_cqring_events(ctx, false))
1921                         break;
1922
1923                 /*
1924                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1925                  * application entering polling for a command before it gets
1926                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1927                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1928                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1929                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1930                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1931                  * very same mutex.
1932                  */
1933                 if (!(++iters & 7)) {
1934                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1935                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1936                 }
1937
1938                 if (*nr_events < min)
1939                         tmin = min - *nr_events;
1940
1941                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, nr_events, tmin);
1942                 if (ret <= 0)
1943                         break;
1944                 ret = 0;
1945         } while (min && !*nr_events && !need_resched());
1946
1947         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1948         return ret;
1949 }
1950
1951 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
1952 {
1953         /*
1954          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1955          * thread.
1956          */
1957         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1958                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
1959
1960                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1961         }
1962         file_end_write(req->file);
1963 }
1964
1965 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1966 {
1967         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1968                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1969 }
1970
1971 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res)
1972 {
1973         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1974         int cflags = 0;
1975
1976         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1977                 kiocb_end_write(req);
1978
1979         if (res != req->result)
1980                 req_set_fail_links(req);
1981         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1982                 cflags = io_put_kbuf(req);
1983         __io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1984 }
1985
1986 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1987 {
1988         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1989
1990         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1991         io_put_req(req);
1992 }
1993
1994 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1995 {
1996         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1997
1998         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1999                 kiocb_end_write(req);
2000
2001         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2002                 req_set_fail_links(req);
2003
2004         WRITE_ONCE(req->result, res);
2005         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2006         smp_wmb();
2007         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2008 }
2009
2010 /*
2011  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2012  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2013  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2014  * accessing the kiocb cookie.
2015  */
2016 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2017 {
2018         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2019
2020         /*
2021          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2022          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2023          * different devices.
2024          */
2025         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
2026                 ctx->poll_multi_file = false;
2027         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2028                 struct io_kiocb *list_req;
2029
2030                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
2031                                                 list);
2032                 if (list_req->file != req->file)
2033                         ctx->poll_multi_file = true;
2034         }
2035
2036         /*
2037          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2038          * it to the front so we find it first.
2039          */
2040         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2041                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
2042         else
2043                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
2044
2045         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2046             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2047                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2048 }
2049
2050 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2051 {
2052         int diff = state->has_refs - state->used_refs;
2053
2054         if (diff)
2055                 fput_many(state->file, diff);
2056         state->file = NULL;
2057 }
2058
2059 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2060 {
2061         if (state->file)
2062                 __io_state_file_put(state);
2063 }
2064
2065 /*
2066  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2067  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2068  * has more than one submission.
2069  */
2070 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2071 {
2072         if (!state)
2073                 return fget(fd);
2074
2075         if (state->file) {
2076                 if (state->fd == fd) {
2077                         state->used_refs++;
2078                         state->ios_left--;
2079                         return state->file;
2080                 }
2081                 __io_state_file_put(state);
2082         }
2083         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2084         if (!state->file)
2085                 return NULL;
2086
2087         state->fd = fd;
2088         state->has_refs = state->ios_left;
2089         state->used_refs = 1;
2090         state->ios_left--;
2091         return state->file;
2092 }
2093
2094 /*
2095  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2096  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2097  * inline.
2098  */
2099 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2100 {
2101         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2102
2103         if (S_ISBLK(mode) || S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2104                 return true;
2105         if (S_ISREG(mode) && file->f_op != &io_uring_fops)
2106                 return true;
2107
2108         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2109         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2110                 return true;
2111
2112         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2113                 return false;
2114
2115         if (rw == READ)
2116                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2117
2118         return file->f_op->write_iter != NULL;
2119 }
2120
2121 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2122                       bool force_nonblock)
2123 {
2124         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2125         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2126         unsigned ioprio;
2127         int ret;
2128
2129         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2130                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2131
2132         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2133         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2134                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2135                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2136         }
2137         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2138         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2139         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2140         if (unlikely(ret))
2141                 return ret;
2142
2143         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2144         if (ioprio) {
2145                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2146                 if (ret)
2147                         return ret;
2148
2149                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2150         } else
2151                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2152
2153         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2154         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2155                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2156
2157         if (force_nonblock)
2158                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2159
2160         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2161                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2162                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2163                         return -EOPNOTSUPP;
2164
2165                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2166                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2167                 req->result = 0;
2168                 req->iopoll_completed = 0;
2169         } else {
2170                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2171                         return -EINVAL;
2172                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2173         }
2174
2175         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2176         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2177         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2178         return 0;
2179 }
2180
2181 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2182 {
2183         switch (ret) {
2184         case -EIOCBQUEUED:
2185                 break;
2186         case -ERESTARTSYS:
2187         case -ERESTARTNOINTR:
2188         case -ERESTARTNOHAND:
2189         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2190                 /*
2191                  * We can't just restart the syscall, since previously
2192                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2193                  * IO with EINTR.
2194                  */
2195                 ret = -EINTR;
2196                 /* fall through */
2197         default:
2198                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2199         }
2200 }
2201
2202 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2203 {
2204         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2205
2206         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2207                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2208         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2209                 io_complete_rw(kiocb, ret, 0);
2210         else
2211                 io_rw_done(kiocb, ret);
2212 }
2213
2214 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2215                                struct iov_iter *iter)
2216 {
2217         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2218         size_t len = req->rw.len;
2219         struct io_mapped_ubuf *imu;
2220         u16 index, buf_index;
2221         size_t offset;
2222         u64 buf_addr;
2223
2224         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2225         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2226                 return -EFAULT;
2227
2228         buf_index = req->buf_index;
2229         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2230                 return -EFAULT;
2231
2232         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2233         imu = &ctx->user_bufs[index];
2234         buf_addr = req->rw.addr;
2235
2236         /* overflow */
2237         if (buf_addr + len < buf_addr)
2238                 return -EFAULT;
2239         /* not inside the mapped region */
2240         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2241                 return -EFAULT;
2242
2243         /*
2244          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2245          * and advance us to the beginning.
2246          */
2247         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2248         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2249
2250         if (offset) {
2251                 /*
2252                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2253                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2254                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2255                  * we know that:
2256                  *
2257                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2258                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2259                  *    first and last bvec
2260                  *
2261                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2262                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2263                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2264                  * since we can just skip the first segment, which may not
2265                  * be PAGE_SIZE aligned.
2266                  */
2267                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2268
2269                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2270                         iov_iter_advance(iter, offset);
2271                 } else {
2272                         unsigned long seg_skip;
2273
2274                         /* skip first vec */
2275                         offset -= bvec->bv_len;
2276                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2277
2278                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2279                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2280                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2281                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2282                 }
2283         }
2284
2285         return len;
2286 }
2287
2288 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2289 {
2290         if (needs_lock)
2291                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2292 }
2293
2294 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2295 {
2296         /*
2297          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2298          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2299          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2300          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2301          */
2302         if (needs_lock)
2303                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2304 }
2305
2306 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2307                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2308                                           bool needs_lock)
2309 {
2310         struct io_buffer *head;
2311
2312         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2313                 return kbuf;
2314
2315         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2316
2317         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2318
2319         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2320         if (head) {
2321                 if (!list_empty(&head->list)) {
2322                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2323                                                         list);
2324                         list_del(&kbuf->list);
2325                 } else {
2326                         kbuf = head;
2327                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2328                 }
2329                 if (*len > kbuf->len)
2330                         *len = kbuf->len;
2331         } else {
2332                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2333         }
2334
2335         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2336
2337         return kbuf;
2338 }
2339
2340 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2341                                         bool needs_lock)
2342 {
2343         struct io_buffer *kbuf;
2344         u16 bgid;
2345
2346         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2347         bgid = req->buf_index;
2348         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2349         if (IS_ERR(kbuf))
2350                 return kbuf;
2351         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2352         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2353         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2354 }
2355
2356 #ifdef CONFIG_COMPAT
2357 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2358                                 bool needs_lock)
2359 {
2360         struct compat_iovec __user *uiov;
2361         compat_ssize_t clen;
2362         void __user *buf;
2363         ssize_t len;
2364
2365         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2366         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2367                 return -EFAULT;
2368         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2369                 return -EFAULT;
2370         if (clen < 0)
2371                 return -EINVAL;
2372
2373         len = clen;
2374         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2375         if (IS_ERR(buf))
2376                 return PTR_ERR(buf);
2377         iov[0].iov_base = buf;
2378         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2379         return 0;
2380 }
2381 #endif
2382
2383 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2384                                       bool needs_lock)
2385 {
2386         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2387         void __user *buf;
2388         ssize_t len;
2389
2390         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2391                 return -EFAULT;
2392
2393         len = iov[0].iov_len;
2394         if (len < 0)
2395                 return -EINVAL;
2396         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2397         if (IS_ERR(buf))
2398                 return PTR_ERR(buf);
2399         iov[0].iov_base = buf;
2400         iov[0].iov_len = len;
2401         return 0;
2402 }
2403
2404 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2405                                     bool needs_lock)
2406 {
2407         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2408                 struct io_buffer *kbuf;
2409
2410                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2411                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2412                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2413                 return 0;
2414         }
2415         if (!req->rw.len)
2416                 return 0;
2417         else if (req->rw.len > 1)
2418                 return -EINVAL;
2419
2420 #ifdef CONFIG_COMPAT
2421         if (req->ctx->compat)
2422                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2423 #endif
2424
2425         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2426 }
2427
2428 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2429                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2430                                bool needs_lock)
2431 {
2432         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2433         size_t sqe_len = req->rw.len;
2434         ssize_t ret;
2435         u8 opcode;
2436
2437         opcode = req->opcode;
2438         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2439                 *iovec = NULL;
2440                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2441         }
2442
2443         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2444         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2445                 return -EINVAL;
2446
2447         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2448                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2449                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2450                         if (IS_ERR(buf)) {
2451                                 *iovec = NULL;
2452                                 return PTR_ERR(buf);
2453                         }
2454                         req->rw.len = sqe_len;
2455                 }
2456
2457                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2458                 *iovec = NULL;
2459                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2460         }
2461
2462         if (req->io) {
2463                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2464
2465                 *iovec = iorw->iov;
2466                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
2467                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
2468                         *iovec = NULL;
2469                 return iorw->size;
2470         }
2471
2472         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2473                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2474                 if (!ret) {
2475                         ret = (*iovec)->iov_len;
2476                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2477                 }
2478                 *iovec = NULL;
2479                 return ret;
2480         }
2481
2482 #ifdef CONFIG_COMPAT
2483         if (req->ctx->compat)
2484                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2485                                                 iovec, iter);
2486 #endif
2487
2488         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2489 }
2490
2491 /*
2492  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2493  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2494  */
2495 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2496                            struct iov_iter *iter)
2497 {
2498         ssize_t ret = 0;
2499
2500         /*
2501          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2502          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2503          * the kiocb to be handled from an async context.
2504          */
2505         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2506                 return -EOPNOTSUPP;
2507         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2508                 return -EAGAIN;
2509
2510         while (iov_iter_count(iter)) {
2511                 struct iovec iovec;
2512                 ssize_t nr;
2513
2514                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2515                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2516                 } else {
2517                         /* fixed buffers import bvec */
2518                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2519                                                 + iter->iov_offset;
2520                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2521                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2522                 }
2523
2524                 if (rw == READ) {
2525                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2526                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2527                 } else {
2528                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2529                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2530                 }
2531
2532                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2533                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2534
2535                 if (nr < 0) {
2536                         if (!ret)
2537                                 ret = nr;
2538                         break;
2539                 }
2540                 ret += nr;
2541                 if (nr != iovec.iov_len)
2542                         break;
2543                 iov_iter_advance(iter, nr);
2544         }
2545
2546         return ret;
2547 }
2548
2549 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2550                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2551                           struct iov_iter *iter)
2552 {
2553         req->io->rw.nr_segs = iter->nr_segs;
2554         req->io->rw.size = io_size;
2555         req->io->rw.iov = iovec;
2556         if (!req->io->rw.iov) {
2557                 req->io->rw.iov = req->io->rw.fast_iov;
2558                 if (req->io->rw.iov != fast_iov)
2559                         memcpy(req->io->rw.iov, fast_iov,
2560                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2561         } else {
2562                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2563         }
2564 }
2565
2566 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2567 {
2568         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2569         return req->io == NULL;
2570 }
2571
2572 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2573 {
2574         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2575                 return 0;
2576
2577         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2578 }
2579
2580 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2581                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2582                              struct iov_iter *iter)
2583 {
2584         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2585                 return 0;
2586         if (!req->io) {
2587                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2588                         return -ENOMEM;
2589
2590                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2591         }
2592         return 0;
2593 }
2594
2595 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2596                         bool force_nonblock)
2597 {
2598         struct io_async_ctx *io;
2599         struct iov_iter iter;
2600         ssize_t ret;
2601
2602         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2603         if (ret)
2604                 return ret;
2605
2606         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2607                 return -EBADF;
2608
2609         /* either don't need iovec imported or already have it */
2610         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2611                 return 0;
2612
2613         io = req->io;
2614         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2615         req->io = NULL;
2616         ret = io_import_iovec(READ, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2617         req->io = io;
2618         if (ret < 0)
2619                 return ret;
2620
2621         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2622         return 0;
2623 }
2624
2625 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2626 {
2627         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2628         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2629         struct iov_iter iter;
2630         size_t iov_count;
2631         ssize_t io_size, ret;
2632
2633         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
2634         if (ret < 0)
2635                 return ret;
2636
2637         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2638         if (!force_nonblock)
2639                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2640
2641         req->result = 0;
2642         io_size = ret;
2643         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2644                 req->result = io_size;
2645
2646         /*
2647          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2648          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2649          */
2650         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ))
2651                 goto copy_iov;
2652
2653         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2654         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2655         if (!ret) {
2656                 ssize_t ret2;
2657
2658                 if (req->file->f_op->read_iter)
2659                         ret2 = call_read_iter(req->file, kiocb, &iter);
2660                 else
2661                         ret2 = loop_rw_iter(READ, req->file, kiocb, &iter);
2662
2663                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
2664                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2665                         kiocb_done(kiocb, ret2);
2666                 } else {
2667 copy_iov:
2668                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2669                                                 inline_vecs, &iter);
2670                         if (ret)
2671                                 goto out_free;
2672                         /* any defer here is final, must blocking retry */
2673                         if (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) &&
2674                             !file_can_poll(req->file))
2675                                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2676                         return -EAGAIN;
2677                 }
2678         }
2679 out_free:
2680         if (!(req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP))
2681                 kfree(iovec);
2682         return ret;
2683 }
2684
2685 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2686                          bool force_nonblock)
2687 {
2688         struct io_async_ctx *io;
2689         struct iov_iter iter;
2690         ssize_t ret;
2691
2692         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2693         if (ret)
2694                 return ret;
2695
2696         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
2697                 return -EBADF;
2698
2699         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
2700
2701         /* either don't need iovec imported or already have it */
2702         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2703                 return 0;
2704
2705         io = req->io;
2706         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2707         req->io = NULL;
2708         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2709         req->io = io;
2710         if (ret < 0)
2711                 return ret;
2712
2713         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2714         return 0;
2715 }
2716
2717 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2718 {
2719         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2720         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2721         struct iov_iter iter;
2722         size_t iov_count;
2723         ssize_t ret, io_size;
2724
2725         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
2726         if (ret < 0)
2727                 return ret;
2728
2729         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2730         if (!force_nonblock)
2731                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2732
2733         req->result = 0;
2734         io_size = ret;
2735         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2736                 req->result = io_size;
2737
2738         /*
2739          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2740          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2741          */
2742         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
2743                 goto copy_iov;
2744
2745         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
2746         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
2747             (req->flags & REQ_F_ISREG))
2748                 goto copy_iov;
2749
2750         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2751         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2752         if (!ret) {
2753                 ssize_t ret2;
2754
2755                 /*
2756                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
2757                  * which will be released by another thread in
2758                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
2759                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
2760                  * we return to userspace.
2761                  */
2762                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2763                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
2764                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
2765                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
2766                                                 SB_FREEZE_WRITE);
2767                 }
2768                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
2769
2770                 if (!force_nonblock)
2771                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
2772
2773                 if (req->file->f_op->write_iter)
2774                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
2775                 else
2776                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
2777
2778                 if (!force_nonblock)
2779                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
2780
2781                 /*
2782                  * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
2783                  * retry them without IOCB_NOWAIT.
2784                  */
2785                 if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
2786                         ret2 = -EAGAIN;
2787                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2788                         kiocb_done(kiocb, ret2);
2789                 } else {
2790 copy_iov:
2791                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2792                                                 inline_vecs, &iter);
2793                         if (ret)
2794                                 goto out_free;
2795                         /* any defer here is final, must blocking retry */
2796                         if (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) &&
2797                             !file_can_poll(req->file))
2798                                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2799                         return -EAGAIN;
2800                 }
2801         }
2802 out_free:
2803         if (!(req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP))
2804                 kfree(iovec);
2805         return ret;
2806 }
2807
2808 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
2809                             const struct io_uring_sqe *sqe)
2810 {
2811         struct io_splice* sp = &req->splice;
2812         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
2813         int ret;
2814
2815         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2816                 return 0;
2817         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2818                 return -EINVAL;
2819
2820         sp->file_in = NULL;
2821         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
2822         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
2823
2824         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
2825                 return -EINVAL;
2826
2827         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
2828                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
2829         if (ret)
2830                 return ret;
2831         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2832
2833         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
2834                 /*
2835                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
2836                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
2837                  */
2838                 io_req_init_async(req);
2839                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
2840         }
2841
2842         return 0;
2843 }
2844
2845 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
2846                        const struct io_uring_sqe *sqe)
2847 {
2848         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
2849                 return -EINVAL;
2850         return __io_splice_prep(req, sqe);
2851 }
2852
2853 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2854 {
2855         struct io_splice *sp = &req->splice;
2856         struct file *in = sp->file_in;
2857         struct file *out = sp->file_out;
2858         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
2859         long ret = 0;
2860
2861         if (force_nonblock)
2862                 return -EAGAIN;
2863         if (sp->len)
2864                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
2865
2866         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
2867         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2868
2869         io_cqring_add_event(req, ret);
2870         if (ret != sp->len)
2871                 req_set_fail_links(req);
2872         io_put_req(req);
2873         return 0;
2874 }
2875
2876 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2877 {
2878         struct io_splice* sp = &req->splice;
2879
2880         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
2881         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
2882         return __io_splice_prep(req, sqe);
2883 }
2884
2885 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2886 {
2887         struct io_splice *sp = &req->splice;
2888         struct file *in = sp->file_in;
2889         struct file *out = sp->file_out;
2890         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
2891         loff_t *poff_in, *poff_out;
2892         long ret = 0;
2893
2894         if (force_nonblock)
2895                 return -EAGAIN;
2896
2897         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
2898         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
2899
2900         if (sp->len)
2901                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
2902
2903         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
2904         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2905
2906         io_cqring_add_event(req, ret);
2907         if (ret != sp->len)
2908                 req_set_fail_links(req);
2909         io_put_req(req);
2910         return 0;
2911 }
2912
2913 /*
2914  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
2915  */
2916 static int io_nop(struct io_kiocb *req)
2917 {
2918         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2919
2920         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2921                 return -EINVAL;
2922
2923         io_cqring_add_event(req, 0);
2924         io_put_req(req);
2925         return 0;
2926 }
2927
2928 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2929 {
2930         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2931
2932         if (!req->file)
2933                 return -EBADF;
2934
2935         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2936                 return -EINVAL;
2937         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2938                 return -EINVAL;
2939
2940         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
2941         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
2942                 return -EINVAL;
2943
2944         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2945         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2946         return 0;
2947 }
2948
2949 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2950 {
2951         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
2952         int ret;
2953
2954         /* fsync always requires a blocking context */
2955         if (force_nonblock)
2956                 return -EAGAIN;
2957
2958         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
2959                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
2960                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
2961         if (ret < 0)
2962                 req_set_fail_links(req);
2963         io_cqring_add_event(req, ret);
2964         io_put_req(req);
2965         return 0;
2966 }
2967
2968 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
2969                              const struct io_uring_sqe *sqe)
2970 {
2971         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
2972                 return -EINVAL;
2973         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2974                 return -EINVAL;
2975
2976         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2977         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
2978         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2979         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
2980         return 0;
2981 }
2982
2983 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2984 {
2985         int ret;
2986
2987         /* fallocate always requiring blocking context */
2988         if (force_nonblock)
2989                 return -EAGAIN;
2990
2991         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
2992         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
2993                                 req->sync.len);
2994         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
2995         if (ret < 0)
2996                 req_set_fail_links(req);
2997         io_cqring_add_event(req, ret);
2998         io_put_req(req);
2999         return 0;
3000 }
3001
3002 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3003 {
3004         const char __user *fname;
3005         int ret;
3006
3007         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3008                 return -EINVAL;
3009         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3010                 return -EINVAL;
3011         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3012                 return -EBADF;
3013
3014         /* open.how should be already initialised */
3015         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3016                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3017
3018         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3019         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3020         req->open.filename = getname(fname);
3021         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3022                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3023                 req->open.filename = NULL;
3024                 return ret;
3025         }
3026         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3027         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3028         return 0;
3029 }
3030
3031 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3032 {
3033         u64 flags, mode;
3034
3035         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3036                 return 0;
3037         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3038         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3039         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3040         return __io_openat_prep(req, sqe);
3041 }
3042
3043 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3044 {
3045         struct open_how __user *how;
3046         size_t len;
3047         int ret;
3048
3049         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3050                 return 0;
3051         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3052         len = READ_ONCE(sqe->len);
3053         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3054                 return -EINVAL;
3055
3056         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3057                                         len);
3058         if (ret)
3059                 return ret;
3060
3061         return __io_openat_prep(req, sqe);
3062 }
3063
3064 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3065 {
3066         struct open_flags op;
3067         struct file *file;
3068         int ret;
3069
3070         if (force_nonblock)
3071                 return -EAGAIN;
3072
3073         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3074         if (ret)
3075                 goto err;
3076
3077         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3078         if (ret < 0)
3079                 goto err;
3080
3081         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3082         if (IS_ERR(file)) {
3083                 put_unused_fd(ret);
3084                 ret = PTR_ERR(file);
3085         } else {
3086                 fsnotify_open(file);
3087                 fd_install(ret, file);
3088         }
3089 err:
3090         putname(req->open.filename);
3091         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3092         if (ret < 0)
3093                 req_set_fail_links(req);
3094         io_cqring_add_event(req, ret);
3095         io_put_req(req);
3096         return 0;
3097 }
3098
3099 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3100 {
3101         return io_openat2(req, force_nonblock);
3102 }
3103
3104 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3105                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3106 {
3107         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3108         u64 tmp;
3109
3110         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3111                 return -EINVAL;
3112
3113         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3114         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3115                 return -EINVAL;
3116
3117         memset(p, 0, sizeof(*p));
3118         p->nbufs = tmp;
3119         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3120         return 0;
3121 }
3122
3123 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3124                                int bgid, unsigned nbufs)
3125 {
3126         unsigned i = 0;
3127
3128         /* shouldn't happen */
3129         if (!nbufs)
3130                 return 0;
3131
3132         /* the head kbuf is the list itself */
3133         while (!list_empty(&buf->list)) {
3134                 struct io_buffer *nxt;
3135
3136                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3137                 list_del(&nxt->list);
3138                 kfree(nxt);
3139                 if (++i == nbufs)
3140                         return i;
3141         }
3142         i++;
3143         kfree(buf);
3144         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3145
3146         return i;
3147 }
3148
3149 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3150 {
3151         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3152         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3153         struct io_buffer *head;
3154         int ret = 0;
3155
3156         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3157
3158         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3159
3160         ret = -ENOENT;
3161         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3162         if (head)
3163                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3164
3165         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3166         if (ret < 0)
3167                 req_set_fail_links(req);
3168         io_cqring_add_event(req, ret);
3169         io_put_req(req);
3170         return 0;
3171 }
3172
3173 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3174                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3175 {
3176         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3177         u64 tmp;
3178
3179         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3180                 return -EINVAL;
3181
3182         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3183         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3184                 return -E2BIG;
3185         p->nbufs = tmp;
3186         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3187         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3188
3189         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3190                 return -EFAULT;
3191
3192         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3193         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3194         if (tmp > USHRT_MAX)
3195                 return -E2BIG;
3196         p->bid = tmp;
3197         return 0;
3198 }
3199
3200 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3201 {
3202         struct io_buffer *buf;
3203         u64 addr = pbuf->addr;
3204         int i, bid = pbuf->bid;
3205
3206         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3207                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3208                 if (!buf)
3209                         break;
3210
3211                 buf->addr = addr;
3212                 buf->len = pbuf->len;
3213                 buf->bid = bid;
3214                 addr += pbuf->len;
3215                 bid++;
3216                 if (!*head) {
3217                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3218                         *head = buf;
3219                 } else {
3220                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3221                 }
3222         }
3223
3224         return i ? i : -ENOMEM;
3225 }
3226
3227 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3228 {
3229         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3230         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3231         struct io_buffer *head, *list;
3232         int ret = 0;
3233
3234         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3235
3236         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3237
3238         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3239
3240         ret = io_add_buffers(p, &head);
3241         if (ret < 0)
3242                 goto out;
3243
3244         if (!list) {
3245                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3246                                         GFP_KERNEL);
3247                 if (ret < 0) {
3248                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3249                         goto out;
3250                 }
3251         }
3252 out:
3253         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3254         if (ret < 0)
3255                 req_set_fail_links(req);
3256         io_cqring_add_event(req, ret);
3257         io_put_req(req);
3258         return 0;
3259 }
3260
3261 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3262                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3263 {
3264 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3265         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3266                 return -EINVAL;
3267         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3268                 return -EINVAL;
3269
3270         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3271         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3272         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3273
3274         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3275                 struct epoll_event __user *ev;
3276
3277                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3278                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3279                         return -EFAULT;
3280         }
3281
3282         return 0;
3283 #else
3284         return -EOPNOTSUPP;
3285 #endif
3286 }
3287
3288 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3289 {
3290 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3291         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3292         int ret;
3293
3294         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3295         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3296                 return -EAGAIN;
3297
3298         if (ret < 0)
3299                 req_set_fail_links(req);
3300         io_cqring_add_event(req, ret);
3301         io_put_req(req);
3302         return 0;
3303 #else
3304         return -EOPNOTSUPP;
3305 #endif
3306 }
3307
3308 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3309 {
3310 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3311         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3312                 return -EINVAL;
3313         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3314                 return -EINVAL;
3315
3316         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3317         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3318         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3319         return 0;
3320 #else
3321         return -EOPNOTSUPP;
3322 #endif
3323 }
3324
3325 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3326 {
3327 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3328         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3329         int ret;
3330
3331         if (force_nonblock)
3332                 return -EAGAIN;
3333
3334         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3335         if (ret < 0)
3336                 req_set_fail_links(req);
3337         io_cqring_add_event(req, ret);
3338         io_put_req(req);
3339         return 0;
3340 #else
3341         return -EOPNOTSUPP;
3342 #endif
3343 }
3344
3345 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3346 {
3347         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3348                 return -EINVAL;
3349         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3350                 return -EINVAL;
3351
3352         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3353         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3354         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3355         return 0;
3356 }
3357
3358 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3359 {
3360         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3361         int ret;
3362
3363         if (force_nonblock) {
3364                 switch (fa->advice) {
3365                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3366                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3367                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3368                         break;
3369                 default:
3370                         return -EAGAIN;
3371                 }
3372         }
3373
3374         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3375         if (ret < 0)
3376                 req_set_fail_links(req);
3377         io_cqring_add_event(req, ret);
3378         io_put_req(req);
3379         return 0;
3380 }
3381
3382 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3383 {
3384         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3385                 return -EINVAL;
3386         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3387                 return -EINVAL;
3388         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3389                 return -EBADF;
3390
3391         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3392         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3393         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3394         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3395         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3396
3397         return 0;
3398 }
3399
3400 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3401 {
3402         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3403         int ret;
3404
3405         if (force_nonblock) {
3406                 /* only need file table for an actual valid fd */
3407                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3408                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3409                 return -EAGAIN;
3410         }
3411
3412         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3413                        ctx->buffer);
3414
3415         if (ret < 0)
3416                 req_set_fail_links(req);
3417         io_cqring_add_event(req, ret);
3418         io_put_req(req);
3419         return 0;
3420 }
3421
3422 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3423 {
3424         /*
3425          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3426          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3427          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3428          */
3429         io_req_init_async(req);
3430         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3431
3432         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3433                 return -EINVAL;
3434         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3435             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3436                 return -EINVAL;
3437         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3438                 return -EBADF;
3439
3440         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3441         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3442             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3443                 return -EBADF;
3444
3445         req->close.put_file = NULL;
3446         return 0;
3447 }
3448
3449 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3450 {
3451         struct io_close *close = &req->close;
3452         int ret;
3453
3454         /* might be already done during nonblock submission */
3455         if (!close->put_file) {
3456                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3457                 if (ret < 0)
3458                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3459         }
3460
3461         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3462         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3463                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3464                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE | REQ_F_MUST_PUNT;
3465                 return -EAGAIN;
3466         }
3467
3468         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3469         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3470         if (ret < 0)
3471                 req_set_fail_links(req);
3472         io_cqring_add_event(req, ret);
3473         fput(close->put_file);
3474         close->put_file = NULL;
3475         io_put_req(req);
3476         return 0;
3477 }
3478
3479 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3480 {
3481         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3482
3483         if (!req->file)
3484                 return -EBADF;
3485
3486         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3487                 return -EINVAL;
3488         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3489                 return -EINVAL;
3490
3491         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3492         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3493         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3494         return 0;
3495 }
3496
3497 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3498 {
3499         int ret;
3500
3501         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3502         if (force_nonblock)
3503                 return -EAGAIN;
3504
3505         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
3506                                 req->sync.flags);
3507         if (ret < 0)
3508                 req_set_fail_links(req);
3509         io_cqring_add_event(req, ret);
3510         io_put_req(req);
3511         return 0;
3512 }
3513
3514 #if defined(CONFIG_NET)
3515 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
3516                               struct io_async_msghdr *kmsg)
3517 {
3518         if (req->io)
3519                 return -EAGAIN;
3520         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3521                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3522                         kfree(kmsg->iov);
3523                 return -ENOMEM;
3524         }
3525         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3526         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
3527         return -EAGAIN;
3528 }
3529
3530 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3531 {
3532         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3533         struct io_async_ctx *io = req->io;
3534         int ret;
3535
3536         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3537                 return -EINVAL;
3538
3539         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3540         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3541         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3542
3543 #ifdef CONFIG_COMPAT
3544         if (req->ctx->compat)
3545                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3546 #endif
3547
3548         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
3549                 return 0;
3550         /* iovec is already imported */
3551         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3552                 return 0;
3553
3554         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3555         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
3556                                         &io->msg.iov);
3557         if (!ret)
3558                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3559         return ret;
3560 }
3561
3562 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3563 {
3564         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3565         struct socket *sock;
3566         int ret;
3567
3568         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3569         if (sock) {
3570                 struct io_async_ctx io;
3571                 unsigned flags;
3572
3573                 if (req->io) {
3574                         kmsg = &req->io->msg;
3575                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3576                         /* if iov is set, it's allocated already */
3577                         if (!kmsg->iov)
3578                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3579                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3580                 } else {
3581                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3582
3583                         kmsg = &io.msg;
3584                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
3585
3586                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3587                         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3588                                         sr->msg_flags, &io.msg.iov);
3589                         if (ret)
3590                                 return ret;
3591                 }
3592
3593                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3594                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3595                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3596                 else if (force_nonblock)
3597                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3598
3599                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3600                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3601                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3602                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3603                         ret = -EINTR;
3604         }
3605
3606         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3607                 kfree(kmsg->iov);
3608         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3609         io_cqring_add_event(req, ret);
3610         if (ret < 0)
3611                 req_set_fail_links(req);
3612         io_put_req(req);
3613         return 0;
3614 }
3615
3616 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3617 {
3618         struct socket *sock;
3619         int ret;
3620
3621         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3622         if (sock) {
3623                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3624                 struct msghdr msg;
3625                 struct iovec iov;
3626                 unsigned flags;
3627
3628                 ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov,
3629                                                 &msg.msg_iter);
3630                 if (ret)
3631                         return ret;
3632
3633                 msg.msg_name = NULL;
3634                 msg.msg_control = NULL;
3635                 msg.msg_controllen = 0;
3636                 msg.msg_namelen = 0;
3637
3638                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3639                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3640                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3641                 else if (force_nonblock)
3642                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3643
3644                 msg.msg_flags = flags;
3645                 ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
3646                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3647                         return -EAGAIN;
3648                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3649                         ret = -EINTR;
3650         }
3651
3652         io_cqring_add_event(req, ret);
3653         if (ret < 0)
3654                 req_set_fail_links(req);
3655         io_put_req(req);
3656         return 0;
3657 }
3658
3659 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
3660 {
3661         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3662         struct iovec __user *uiov;
3663         size_t iov_len;
3664         int ret;
3665
3666         ret = __copy_msghdr_from_user(&io->msg.msg, sr->msg, &io->msg.uaddr,
3667                                         &uiov, &iov_len);
3668         if (ret)
3669                 return ret;
3670
3671         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3672                 if (iov_len > 1)
3673                         return -EINVAL;
3674                 if (copy_from_user(io->msg.iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3675                         return -EFAULT;
3676                 sr->len = io->msg.iov[0].iov_len;
3677                 iov_iter_init(&io->msg.msg.msg_iter, READ, io->msg.iov, 1,
3678                                 sr->len);
3679                 io->msg.iov = NULL;
3680         } else {
3681                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
3682                                         &io->msg.iov, &io->msg.msg.msg_iter);
3683                 if (ret > 0)
3684                         ret = 0;
3685         }
3686
3687         return ret;
3688 }
3689
3690 #ifdef CONFIG_COMPAT
3691 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
3692                                         struct io_async_ctx *io)
3693 {
3694         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
3695         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3696         struct compat_iovec __user *uiov;
3697         compat_uptr_t ptr;
3698         compat_size_t len;
3699         int ret;
3700
3701         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->msg;
3702         ret = __get_compat_msghdr(&io->msg.msg, msg_compat, &io->msg.uaddr,
3703                                         &ptr, &len);
3704         if (ret)
3705                 return ret;
3706
3707         uiov = compat_ptr(ptr);
3708         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3709                 compat_ssize_t clen;
3710
3711                 if (len > 1)
3712                         return -EINVAL;
3713                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3714                         return -EFAULT;
3715                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3716                         return -EFAULT;
3717                 if (clen < 0)
3718                         return -EINVAL;
3719                 sr->len = io->msg.iov[0].iov_len;
3720                 io->msg.iov = NULL;
3721         } else {
3722                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
3723                                                 &io->msg.iov,
3724                                                 &io->msg.msg.msg_iter);
3725                 if (ret < 0)
3726                         return ret;
3727         }
3728
3729         return 0;
3730 }
3731 #endif
3732
3733 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
3734 {
3735         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3736
3737 #ifdef CONFIG_COMPAT
3738         if (req->ctx->compat)
3739                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3740 #endif
3741
3742         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3743 }
3744
3745 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
3746                                                int *cflags, bool needs_lock)
3747 {
3748         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3749         struct io_buffer *kbuf;
3750
3751         if (!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3752                 return NULL;
3753
3754         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
3755         if (IS_ERR(kbuf))
3756                 return kbuf;
3757
3758         sr->kbuf = kbuf;
3759         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3760
3761         *cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
3762         *cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
3763         return kbuf;
3764 }
3765
3766 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
3767                            const struct io_uring_sqe *sqe)
3768 {
3769         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3770         struct io_async_ctx *io = req->io;
3771         int ret;
3772
3773         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3774                 return -EINVAL;
3775
3776         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3777         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3778         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3779         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3780
3781 #ifdef CONFIG_COMPAT
3782         if (req->ctx->compat)
3783                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3784 #endif
3785
3786         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
3787                 return 0;
3788         /* iovec is already imported */
3789         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3790                 return 0;
3791
3792         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3793         if (!ret)
3794                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3795         return ret;
3796 }
3797
3798 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3799 {
3800         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3801         struct socket *sock;
3802         int ret, cflags = 0;
3803
3804         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3805         if (sock) {
3806                 struct io_buffer *kbuf;
3807                 struct io_async_ctx io;
3808                 unsigned flags;
3809
3810                 if (req->io) {
3811                         kmsg = &req->io->msg;
3812                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3813                         /* if iov is set, it's allocated already */
3814                         if (!kmsg->iov)
3815                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3816                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3817                 } else {
3818                         kmsg = &io.msg;
3819                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
3820
3821                         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io);
3822                         if (ret)
3823                                 return ret;
3824                 }
3825
3826                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
3827                 if (IS_ERR(kbuf)) {
3828                         return PTR_ERR(kbuf);
3829                 } else if (kbuf) {
3830                         kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3831                         iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
3832                                         1, req->sr_msg.len);
3833                 }
3834
3835                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3836                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3837                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3838                 else if (force_nonblock)
3839                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3840
3841                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.msg,
3842                                                 kmsg->uaddr, flags);
3843                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3844                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3845                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3846                         ret = -EINTR;
3847         }
3848
3849         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3850                 kfree(kmsg->iov);
3851         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3852         __io_cqring_add_event(req, ret, cflags);
3853         if (ret < 0)
3854                 req_set_fail_links(req);
3855         io_put_req(req);
3856         return 0;
3857 }
3858
3859 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3860 {
3861         struct io_buffer *kbuf = NULL;
3862         struct socket *sock;
3863         int ret, cflags = 0;
3864
3865         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3866         if (sock) {
3867                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3868                 void __user *buf = sr->buf;
3869                 struct msghdr msg;
3870                 struct iovec iov;
3871                 unsigned flags;
3872
3873                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
3874                 if (IS_ERR(kbuf))
3875                         return PTR_ERR(kbuf);
3876                 else if (kbuf)
3877                         buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3878
3879                 ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov,
3880                                                 &msg.msg_iter);
3881                 if (ret) {
3882                         kfree(kbuf);
3883                         return ret;
3884                 }
3885
3886                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3887                 msg.msg_name = NULL;
3888                 msg.msg_control = NULL;
3889                 msg.msg_controllen = 0;
3890                 msg.msg_namelen = 0;
3891                 msg.msg_iocb = NULL;
3892                 msg.msg_flags = 0;
3893
3894                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3895                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3896                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3897                 else if (force_nonblock)
3898                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3899
3900                 ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
3901                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3902                         return -EAGAIN;
3903                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3904                         ret = -EINTR;
3905         }
3906
3907         kfree(kbuf);
3908         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3909         __io_cqring_add_event(req, ret, cflags);
3910         if (ret < 0)
3911                 req_set_fail_links(req);
3912         io_put_req(req);
3913         return 0;
3914 }
3915
3916 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3917 {
3918         struct io_accept *accept = &req->accept;
3919
3920         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3921                 return -EINVAL;
3922         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
3923                 return -EINVAL;
3924
3925         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3926         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3927         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
3928         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3929         return 0;
3930 }
3931
3932 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3933 {
3934         struct io_accept *accept = &req->accept;
3935         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3936         int ret;
3937
3938         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3939                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3940
3941         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
3942                                         accept->addr_len, accept->flags,
3943                                         accept->nofile);
3944         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
3945                 return -EAGAIN;
3946         if (ret < 0) {
3947                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3948                         ret = -EINTR;
3949                 req_set_fail_links(req);
3950         }
3951         io_cqring_add_event(req, ret);
3952         io_put_req(req);
3953         return 0;
3954 }
3955
3956 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3957 {
3958         struct io_connect *conn = &req->connect;
3959         struct io_async_ctx *io = req->io;
3960
3961         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3962                 return -EINVAL;
3963         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3964                 return -EINVAL;
3965
3966         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3967         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
3968
3969         if (!io)
3970                 return 0;
3971
3972         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
3973                                         &io->connect.address);
3974 }
3975
3976 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3977 {
3978         struct io_async_ctx __io, *io;
3979         unsigned file_flags;
3980         int ret;
3981
3982         if (req->io) {
3983                 io = req->io;
3984         } else {
3985                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
3986                                                 req->connect.addr_len,
3987                                                 &__io.connect.address);
3988                 if (ret)
3989                         goto out;
3990                 io = &__io;
3991         }
3992
3993         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3994
3995         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
3996                                         req->connect.addr_len, file_flags);
3997         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
3998                 if (req->io)
3999                         return -EAGAIN;
4000                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4001                         ret = -ENOMEM;
4002                         goto out;
4003                 }
4004                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4005                 return -EAGAIN;
4006         }
4007         if (ret == -ERESTARTSYS)
4008                 ret = -EINTR;
4009 out:
4010         if (ret < 0)
4011                 req_set_fail_links(req);
4012         io_cqring_add_event(req, ret);
4013         io_put_req(req);
4014         return 0;
4015 }
4016 #else /* !CONFIG_NET */
4017 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4018 {
4019         return -EOPNOTSUPP;
4020 }
4021
4022 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4023 {
4024         return -EOPNOTSUPP;
4025 }
4026
4027 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4028 {
4029         return -EOPNOTSUPP;
4030 }
4031
4032 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4033                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4034 {
4035         return -EOPNOTSUPP;
4036 }
4037
4038 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4039 {
4040         return -EOPNOTSUPP;
4041 }
4042
4043 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4044 {
4045         return -EOPNOTSUPP;
4046 }
4047
4048 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4049 {
4050         return -EOPNOTSUPP;
4051 }
4052
4053 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4054 {
4055         return -EOPNOTSUPP;
4056 }
4057
4058 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4059 {
4060         return -EOPNOTSUPP;
4061 }
4062
4063 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4064 {
4065         return -EOPNOTSUPP;
4066 }
4067 #endif /* CONFIG_NET */
4068
4069 struct io_poll_table {
4070         struct poll_table_struct pt;
4071         struct io_kiocb *req;
4072         int error;
4073 };
4074
4075 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb,
4076                                 int notify)
4077 {
4078         struct task_struct *tsk = req->task;
4079         int ret;
4080
4081         if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
4082                 notify = 0;
4083
4084         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
4085         if (!ret)
4086                 wake_up_process(tsk);
4087         return ret;
4088 }
4089
4090 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4091                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4092 {
4093         struct task_struct *tsk;
4094         int ret;
4095
4096         /* for instances that support it check for an event match first: */
4097         if (mask && !(mask & poll->events))
4098                 return 0;
4099
4100         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4101
4102         list_del_init(&poll->wait.entry);
4103
4104         tsk = req->task;
4105         req->result = mask;
4106         init_task_work(&req->task_work, func);
4107         /*
4108          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4109          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4110          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4111          * have the needed state needed for it anyway.
4112          */
4113         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, TWA_SIGNAL);
4114         if (unlikely(ret)) {
4115                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4116                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4117                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4118                 wake_up_process(tsk);
4119         }
4120         return 1;
4121 }
4122
4123 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4124         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4125 {
4126         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4127
4128         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4129                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4130
4131                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4132         }
4133
4134         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4135         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4136                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4137                 return true;
4138         }
4139
4140         return false;
4141 }
4142
4143 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4144 {
4145         struct io_poll_iocb *poll = (struct io_poll_iocb *) req->io;
4146
4147         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4148
4149         if (poll && poll->head) {
4150                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4151
4152                 spin_lock(&head->lock);
4153                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4154                 if (poll->wait.private)
4155                         refcount_dec(&req->refs);
4156                 poll->head = NULL;
4157                 spin_unlock(&head->lock);
4158         }
4159 }
4160
4161 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4162 {
4163         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4164
4165         io_poll_remove_double(req);
4166         req->poll.done = true;
4167         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4168         io_commit_cqring(ctx);
4169 }
4170
4171 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4172 {
4173         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4174
4175         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4176                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4177                 return;
4178         }
4179
4180         hash_del(&req->hash_node);
4181         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4182         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4183         io_put_req_find_next(req, nxt);
4184         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4185
4186         io_cqring_ev_posted(ctx);
4187 }
4188
4189 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4190 {
4191         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4192         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4193
4194         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4195         if (nxt) {
4196                 struct io_ring_ctx *ctx = nxt->ctx;
4197
4198                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4199                 __io_queue_sqe(nxt, NULL);
4200                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4201         }
4202 }
4203
4204 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4205                                int sync, void *key)
4206 {
4207         struct io_kiocb *req = wait->private;
4208         struct io_poll_iocb *poll = (struct io_poll_iocb *) req->io;
4209         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4210
4211         /* for instances that support it check for an event match first: */
4212         if (mask && !(mask & poll->events))
4213                 return 0;
4214
4215         if (req->poll.head) {
4216                 bool done;
4217
4218                 spin_lock(&req->poll.head->lock);
4219                 done = list_empty(&req->poll.wait.entry);
4220                 if (!done)
4221                         list_del_init(&req->poll.wait.entry);
4222                 spin_unlock(&req->poll.head->lock);
4223                 if (!done)
4224                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4225         }
4226         refcount_dec(&req->refs);
4227         return 1;
4228 }
4229
4230 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4231                               wait_queue_func_t wake_func)
4232 {
4233         poll->head = NULL;
4234         poll->done = false;
4235         poll->canceled = false;
4236         poll->events = events;
4237         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4238         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4239 }
4240
4241 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4242                             struct wait_queue_head *head)
4243 {
4244         struct io_kiocb *req = pt->req;
4245
4246         /*
4247          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4248          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4249          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4250          */
4251         if (unlikely(poll->head)) {
4252                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4253                 if (req->io) {
4254                         pt->error = -EINVAL;
4255                         return;
4256                 }
4257                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4258                 if (!poll) {
4259                         pt->error = -ENOMEM;
4260                         return;
4261                 }
4262                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4263                 refcount_inc(&req->refs);
4264                 poll->wait.private = req;
4265                 req->io = (void *) poll;
4266         }
4267
4268         pt->error = 0;
4269         poll->head = head;
4270         add_wait_queue(head, &poll->wait);
4271 }
4272
4273 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4274                                struct poll_table_struct *p)
4275 {
4276         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4277
4278         __io_queue_proc(&pt->req->apoll->poll, pt, head);
4279 }
4280
4281 static void io_sq_thread_drop_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
4282 {
4283         struct mm_struct *mm = current->mm;
4284
4285         if (mm) {
4286                 kthread_unuse_mm(mm);
4287                 mmput(mm);
4288         }
4289 }
4290
4291 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
4292                                    struct io_kiocb *req)
4293 {
4294         if (io_op_defs[req->opcode].needs_mm && !current->mm) {
4295                 if (unlikely(!mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
4296                         return -EFAULT;
4297                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
4298         }
4299
4300         return 0;
4301 }
4302
4303 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4304 {
4305         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4306         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4307         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4308         bool canceled = false;
4309
4310         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4311
4312         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4313                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4314                 return;
4315         }
4316
4317         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4318         if (hash_hashed(&req->hash_node)) {
4319                 hash_del(&req->hash_node);
4320         } else {
4321                 canceled = READ_ONCE(apoll->poll.canceled);
4322                 if (canceled) {
4323                         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4324                         io_commit_cqring(ctx);
4325                 }
4326         }
4327
4328         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4329
4330         /* restore ->work in case we need to retry again */
4331         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4332                 memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4333         kfree(apoll);
4334
4335         if (!canceled) {
4336                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
4337                 if (io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)) {
4338                         io_cqring_add_event(req, -EFAULT);
4339                         goto end_req;
4340                 }
4341                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4342                 __io_queue_sqe(req, NULL);
4343                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4344         } else {
4345                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4346 end_req:
4347                 req_set_fail_links(req);
4348                 io_double_put_req(req);
4349         }
4350 }
4351
4352 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4353                         void *key)
4354 {
4355         struct io_kiocb *req = wait->private;
4356         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4357
4358         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4359                                         key_to_poll(key));
4360
4361         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4362 }
4363
4364 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4365 {
4366         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4367         struct hlist_head *list;
4368
4369         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4370         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4371 }
4372
4373 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4374                                       struct io_poll_iocb *poll,
4375                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4376                                       wait_queue_func_t wake_func)
4377         __acquires(&ctx->completion_lock)
4378 {
4379         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4380         bool cancel = false;
4381
4382         poll->file = req->file;
4383         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4384         poll->wait.private = req;
4385
4386         ipt->pt._key = mask;
4387         ipt->req = req;
4388         ipt->error = -EINVAL;
4389
4390         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4391
4392         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4393         if (likely(poll->head)) {
4394                 spin_lock(&poll->head->lock);
4395                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4396                         if (ipt->error)
4397                                 cancel = true;
4398                         ipt->error = 0;
4399                         mask = 0;
4400                 }
4401                 if (mask || ipt->error)
4402                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4403                 else if (cancel)
4404                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4405                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4406                         io_poll_req_insert(req);
4407                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4408         }
4409
4410         return mask;
4411 }
4412
4413 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4414 {
4415         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4416         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4417         struct async_poll *apoll;
4418         struct io_poll_table ipt;
4419         __poll_t mask, ret;
4420         bool had_io;
4421
4422         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4423                 return false;
4424         if (req->flags & (REQ_F_MUST_PUNT | REQ_F_POLLED))
4425                 return false;
4426         if (!def->pollin && !def->pollout)
4427                 return false;
4428
4429         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4430         if (unlikely(!apoll))
4431                 return false;
4432
4433         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4434         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4435                 memcpy(&apoll->work, &req->work, sizeof(req->work));
4436         had_io = req->io != NULL;
4437
4438         io_get_req_task(req);
4439         req->apoll = apoll;
4440         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4441
4442         mask = 0;
4443         if (def->pollin)
4444                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4445         if (def->pollout)
4446                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4447         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4448
4449         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4450
4451         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4452                                         io_async_wake);
4453         if (ret) {
4454                 ipt.error = 0;
4455                 /* only remove double add if we did it here */
4456                 if (!had_io)
4457                         io_poll_remove_double(req);
4458                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4459                 if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4460                         memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4461                 kfree(apoll);
4462                 return false;
4463         }
4464         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4465         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4466                                         apoll->poll.events);
4467         return true;
4468 }
4469
4470 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4471                                  struct io_poll_iocb *poll)
4472 {
4473         bool do_complete = false;
4474
4475         spin_lock(&poll->head->lock);
4476         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4477         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4478                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4479                 do_complete = true;
4480         }
4481         spin_unlock(&poll->head->lock);
4482         hash_del(&req->hash_node);
4483         return do_complete;
4484 }
4485
4486 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4487 {
4488         bool do_complete;
4489
4490         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4491                 io_poll_remove_double(req);
4492                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4493         } else {
4494                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4495
4496                 /* non-poll requests have submit ref still */
4497                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
4498                 if (do_complete) {
4499                         io_put_req(req);
4500                         /*
4501                          * restore ->work because we will call
4502                          * io_req_work_drop_env below when dropping the
4503                          * final reference.
4504                          */
4505                         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4506                                 memcpy(&req->work, &apoll->work,
4507                                        sizeof(req->work));
4508                         kfree(apoll);
4509                 }
4510         }
4511
4512         if (do_complete) {
4513                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4514                 io_commit_cqring(req->ctx);
4515                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4516                 io_put_req(req);
4517         }
4518
4519         return do_complete;
4520 }
4521
4522 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4523 {
4524         struct hlist_node *tmp;
4525         struct io_kiocb *req;
4526         int posted = 0, i;
4527
4528         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4529         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4530                 struct hlist_head *list;
4531
4532                 list = &ctx->cancel_hash[i];
4533                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
4534                         posted += io_poll_remove_one(req);
4535         }
4536         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4537
4538         if (posted)
4539                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4540 }
4541
4542 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
4543 {
4544         struct hlist_head *list;
4545         struct io_kiocb *req;
4546
4547         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
4548         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
4549                 if (sqe_addr != req->user_data)
4550                         continue;
4551                 if (io_poll_remove_one(req))
4552                         return 0;
4553                 return -EALREADY;
4554         }
4555
4556         return -ENOENT;
4557 }
4558
4559 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4560                                const struct io_uring_sqe *sqe)
4561 {
4562         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4563                 return -EINVAL;
4564         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
4565             sqe->poll_events)
4566                 return -EINVAL;
4567
4568         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4569         return 0;
4570 }
4571
4572 /*
4573  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
4574  * and remove it if found.
4575  */
4576 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
4577 {
4578         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4579         u64 addr;
4580         int ret;
4581
4582         addr = req->poll.addr;
4583         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4584         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
4585         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4586
4587         io_cqring_add_event(req, ret);
4588         if (ret < 0)
4589                 req_set_fail_links(req);
4590         io_put_req(req);
4591         return 0;
4592 }
4593
4594 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4595                         void *key)
4596 {
4597         struct io_kiocb *req = wait->private;
4598         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4599
4600         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
4601 }
4602
4603 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4604                                struct poll_table_struct *p)
4605 {
4606         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4607
4608         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head);
4609 }
4610
4611 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4612 {
4613         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4614         u16 events;
4615
4616         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4617                 return -EINVAL;
4618         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
4619                 return -EINVAL;
4620         if (!poll->file)
4621                 return -EBADF;
4622
4623         events = READ_ONCE(sqe->poll_events);
4624         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
4625
4626         io_get_req_task(req);
4627         return 0;
4628 }
4629
4630 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
4631 {
4632         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4633         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4634         struct io_poll_table ipt;
4635         __poll_t mask;
4636
4637         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4638         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
4639         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
4640
4641         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
4642                                         io_poll_wake);
4643
4644         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
4645                 ipt.error = 0;
4646                 io_poll_complete(req, mask, 0);
4647         }
4648         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4649
4650         if (mask) {
4651                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4652                 io_put_req(req);
4653         }
4654         return ipt.error;
4655 }
4656
4657 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4658 {
4659         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4660                                                 struct io_timeout_data, timer);
4661         struct io_kiocb *req = data->req;
4662         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4663         unsigned long flags;
4664
4665         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
4666
4667         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4668         /*
4669          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
4670          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
4671          */
4672         if (!list_empty(&req->list))
4673                 list_del_init(&req->list);
4674
4675         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
4676         io_commit_cqring(ctx);
4677         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4678
4679         io_cqring_ev_posted(ctx);
4680         req_set_fail_links(req);
4681         io_put_req(req);
4682         return HRTIMER_NORESTART;
4683 }
4684
4685 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
4686 {
4687         struct io_kiocb *req;
4688         int ret = -ENOENT;
4689
4690         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
4691                 if (user_data == req->user_data) {
4692                         list_del_init(&req->list);
4693                         ret = 0;
4694                         break;
4695                 }
4696         }
4697
4698         if (ret == -ENOENT)
4699                 return ret;
4700
4701         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
4702         if (ret == -1)
4703                 return -EALREADY;
4704
4705         req_set_fail_links(req);
4706         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4707         io_put_req(req);
4708         return 0;
4709 }
4710
4711 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4712                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4713 {
4714         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4715                 return -EINVAL;
4716         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
4717                 return -EINVAL;
4718
4719         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4720         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
4721         if (req->timeout.flags)
4722                 return -EINVAL;
4723
4724         return 0;
4725 }
4726
4727 /*
4728  * Remove or update an existing timeout command
4729  */
4730 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
4731 {
4732         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4733         int ret;
4734
4735         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4736         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
4737
4738         io_cqring_fill_event(req, ret);
4739         io_commit_cqring(ctx);
4740         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4741         io_cqring_ev_posted(ctx);
4742         if (ret < 0)
4743                 req_set_fail_links(req);
4744         io_put_req(req);
4745         return 0;
4746 }
4747
4748 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
4749                            bool is_timeout_link)
4750 {
4751         struct io_timeout_data *data;
4752         unsigned flags;
4753         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
4754
4755         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4756                 return -EINVAL;
4757         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
4758                 return -EINVAL;
4759         if (off && is_timeout_link)
4760                 return -EINVAL;
4761         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
4762         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
4763                 return -EINVAL;
4764
4765         req->timeout.off = off;
4766
4767         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
4768                 return -ENOMEM;
4769
4770         data = &req->io->timeout;
4771         data->req = req;
4772         req->flags |= REQ_F_TIMEOUT;
4773
4774         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
4775                 return -EFAULT;
4776
4777         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
4778                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
4779         else
4780                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
4781
4782         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
4783         return 0;
4784 }
4785
4786 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
4787 {
4788         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4789         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
4790         struct list_head *entry;
4791         u32 tail, off = req->timeout.off;
4792
4793         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4794
4795         /*
4796          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
4797          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
4798          * a pure timeout request, sequence isn't used.
4799          */
4800         if (!off) {
4801                 req->flags |= REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ;
4802                 entry = ctx->timeout_list.prev;
4803                 goto add;
4804         }
4805
4806         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
4807         req->timeout.target_seq = tail + off;
4808
4809         /*
4810          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
4811          * the one we need first.
4812          */
4813         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
4814                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
4815
4816                 if (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
4817                         continue;
4818                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
4819                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
4820                         break;
4821         }
4822 add:
4823         list_add(&req->list, entry);
4824         data->timer.function = io_timeout_fn;
4825         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
4826         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4827         return 0;
4828 }
4829
4830 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
4831 {
4832         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
4833
4834         return req->user_data == (unsigned long) data;
4835 }
4836
4837 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
4838 {
4839         enum io_wq_cancel cancel_ret;
4840         int ret = 0;
4841
4842         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
4843         switch (cancel_ret) {
4844         case IO_WQ_CANCEL_OK:
4845                 ret = 0;
4846                 break;
4847         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
4848                 ret = -EALREADY;
4849                 break;
4850         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
4851                 ret = -ENOENT;
4852                 break;
4853         }
4854
4855         return ret;
4856 }
4857
4858 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
4859                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
4860                                      int success_ret)
4861 {
4862         unsigned long flags;
4863         int ret;
4864
4865         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
4866         if (ret != -ENOENT) {
4867                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4868                 goto done;
4869         }
4870
4871         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4872         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
4873         if (ret != -ENOENT)
4874                 goto done;
4875         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
4876 done:
4877         if (!ret)
4878                 ret = success_ret;
4879         io_cqring_fill_event(req, ret);
4880         io_commit_cqring(ctx);
4881         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4882         io_cqring_ev_posted(ctx);
4883
4884         if (ret < 0)
4885                 req_set_fail_links(req);
4886         io_put_req(req);
4887 }
4888
4889 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
4890                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4891 {
4892         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4893                 return -EINVAL;
4894         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len ||
4895             sqe->cancel_flags)
4896                 return -EINVAL;
4897
4898         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4899         return 0;
4900 }
4901
4902 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
4903 {
4904         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4905
4906         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
4907         return 0;
4908 }
4909
4910 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
4911                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4912 {
4913         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4914                 return -EINVAL;
4915
4916         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4917         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
4918         if (!req->files_update.nr_args)
4919                 return -EINVAL;
4920         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
4921         return 0;
4922 }
4923
4924 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4925 {
4926         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4927         struct io_uring_files_update up;
4928         int ret;
4929
4930         if (force_nonblock)
4931                 return -EAGAIN;
4932
4933         up.offset = req->files_update.offset;
4934         up.fds = req->files_update.arg;
4935
4936         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4937         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
4938         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4939
4940         if (ret < 0)
4941                 req_set_fail_links(req);
4942         io_cqring_add_event(req, ret);
4943         io_put_req(req);
4944         return 0;
4945 }
4946
4947 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
4948                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4949 {
4950         ssize_t ret = 0;
4951
4952         if (!sqe)
4953                 return 0;
4954
4955         io_req_init_async(req);
4956
4957         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
4958                 ret = io_grab_files(req);
4959                 if (unlikely(ret))
4960                         return ret;
4961         }
4962
4963         io_req_work_grab_env(req, &io_op_defs[req->opcode]);
4964
4965         switch (req->opcode) {
4966         case IORING_OP_NOP:
4967                 break;
4968         case IORING_OP_READV:
4969         case IORING_OP_READ_FIXED:
4970         case IORING_OP_READ:
4971                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
4972                 break;
4973         case IORING_OP_WRITEV:
4974         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4975         case IORING_OP_WRITE:
4976                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
4977                 break;
4978         case IORING_OP_POLL_ADD:
4979                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
4980                 break;
4981         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
4982                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
4983                 break;
4984         case IORING_OP_FSYNC:
4985                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
4986                 break;
4987         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
4988                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
4989                 break;
4990         case IORING_OP_SENDMSG:
4991         case IORING_OP_SEND:
4992                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
4993                 break;
4994         case IORING_OP_RECVMSG:
4995         case IORING_OP_RECV:
4996                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
4997                 break;
4998         case IORING_OP_CONNECT:
4999                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5000                 break;
5001         case IORING_OP_TIMEOUT:
5002                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5003                 break;
5004         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5005                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5006                 break;
5007         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5008                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5009                 break;
5010         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5011                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5012                 break;
5013         case IORING_OP_ACCEPT:
5014                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5015                 break;
5016         case IORING_OP_FALLOCATE:
5017                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5018                 break;
5019         case IORING_OP_OPENAT:
5020                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5021                 break;
5022         case IORING_OP_CLOSE:
5023                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5024                 break;
5025         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5026                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5027                 break;
5028         case IORING_OP_STATX:
5029                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5030                 break;
5031         case IORING_OP_FADVISE:
5032                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5033                 break;
5034         case IORING_OP_MADVISE:
5035                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5036                 break;
5037         case IORING_OP_OPENAT2:
5038                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5039                 break;
5040         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5041                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5042                 break;
5043         case IORING_OP_SPLICE:
5044                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5045                 break;
5046         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5047                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5048                 break;
5049         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5050                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5051                 break;
5052         case IORING_OP_TEE:
5053                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5054                 break;
5055         default:
5056                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5057                                 req->opcode);
5058                 ret = -EINVAL;
5059                 break;
5060         }
5061
5062         return ret;
5063 }
5064
5065 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5066 {
5067         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5068         int ret;
5069
5070         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5071         if (!req_need_defer(req) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5072                 return 0;
5073
5074         if (!req->io) {
5075                 if (io_alloc_async_ctx(req))
5076                         return -EAGAIN;
5077                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5078                 if (ret < 0)
5079                         return ret;
5080         }
5081
5082         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5083         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5084                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5085                 return 0;
5086         }
5087
5088         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5089         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
5090         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5091         return -EIOCBQUEUED;
5092 }
5093
5094 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req)
5095 {
5096         struct io_async_ctx *io = req->io;
5097
5098         switch (req->opcode) {
5099         case IORING_OP_READV:
5100         case IORING_OP_READ_FIXED:
5101         case IORING_OP_READ:
5102                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5103                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5104                 /* fallthrough */
5105         case IORING_OP_WRITEV:
5106         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5107         case IORING_OP_WRITE:
5108                 if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
5109                         kfree(io->rw.iov);
5110                 break;
5111         case IORING_OP_RECVMSG:
5112                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5113                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5114                 /* fallthrough */
5115         case IORING_OP_SENDMSG:
5116                 if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5117                         kfree(io->msg.iov);
5118                 break;
5119         case IORING_OP_RECV:
5120                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5121                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5122                 break;
5123         case IORING_OP_OPENAT:
5124         case IORING_OP_OPENAT2:
5125                 break;
5126         case IORING_OP_SPLICE:
5127         case IORING_OP_TEE:
5128                 io_put_file(req, req->splice.file_in,
5129                             (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5130                 break;
5131         }
5132
5133         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5134 }
5135
5136 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5137                         bool force_nonblock)
5138 {
5139         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5140         int ret;
5141
5142         switch (req->opcode) {
5143         case IORING_OP_NOP:
5144                 ret = io_nop(req);
5145                 break;
5146         case IORING_OP_READV:
5147         case IORING_OP_READ_FIXED:
5148         case IORING_OP_READ:
5149                 if (sqe) {
5150                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5151                         if (ret < 0)
5152                                 break;
5153                 }
5154                 ret = io_read(req, force_nonblock);
5155                 break;
5156         case IORING_OP_WRITEV:
5157         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5158         case IORING_OP_WRITE:
5159                 if (sqe) {
5160                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5161                         if (ret < 0)
5162                                 break;
5163                 }
5164                 ret = io_write(req, force_nonblock);
5165                 break;
5166         case IORING_OP_FSYNC:
5167                 if (sqe) {
5168                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5169                         if (ret < 0)
5170                                 break;
5171                 }
5172                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5173                 break;
5174         case IORING_OP_POLL_ADD:
5175                 if (sqe) {
5176                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5177                         if (ret)
5178                                 break;
5179                 }
5180                 ret = io_poll_add(req);
5181                 break;
5182         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5183                 if (sqe) {
5184                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5185                         if (ret < 0)
5186                                 break;
5187                 }
5188                 ret = io_poll_remove(req);
5189                 break;
5190         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5191                 if (sqe) {
5192                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5193                         if (ret < 0)
5194                                 break;
5195                 }
5196                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5197                 break;
5198         case IORING_OP_SENDMSG:
5199         case IORING_OP_SEND:
5200                 if (sqe) {
5201                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5202                         if (ret < 0)
5203                                 break;
5204                 }
5205                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5206                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock);
5207                 else
5208                         ret = io_send(req, force_nonblock);
5209                 break;
5210         case IORING_OP_RECVMSG:
5211         case IORING_OP_RECV:
5212                 if (sqe) {
5213                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5214                         if (ret)
5215                                 break;
5216                 }
5217                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5218                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock);
5219                 else
5220                         ret = io_recv(req, force_nonblock);
5221                 break;
5222         case IORING_OP_TIMEOUT:
5223                 if (sqe) {
5224                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5225                         if (ret)
5226                                 break;
5227                 }
5228                 ret = io_timeout(req);
5229                 break;
5230         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5231                 if (sqe) {
5232                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5233                         if (ret)
5234                                 break;
5235                 }
5236                 ret = io_timeout_remove(req);
5237                 break;
5238         case IORING_OP_ACCEPT:
5239                 if (sqe) {
5240                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5241                         if (ret)
5242                                 break;
5243                 }
5244                 ret = io_accept(req, force_nonblock);
5245                 break;
5246         case IORING_OP_CONNECT:
5247                 if (sqe) {
5248                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5249                         if (ret)
5250                                 break;
5251                 }
5252                 ret = io_connect(req, force_nonblock);
5253                 break;
5254         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5255                 if (sqe) {
5256                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5257                         if (ret)
5258                                 break;
5259                 }
5260                 ret = io_async_cancel(req);
5261                 break;
5262         case IORING_OP_FALLOCATE:
5263                 if (sqe) {
5264                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5265                         if (ret)
5266                                 break;
5267                 }
5268                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5269                 break;
5270         case IORING_OP_OPENAT:
5271                 if (sqe) {
5272                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5273                         if (ret)
5274                                 break;
5275                 }
5276                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5277                 break;
5278         case IORING_OP_CLOSE:
5279                 if (sqe) {
5280                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5281                         if (ret)
5282                                 break;
5283                 }
5284                 ret = io_close(req, force_nonblock);
5285                 break;
5286         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5287                 if (sqe) {
5288                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5289                         if (ret)
5290                                 break;
5291                 }
5292                 ret = io_files_update(req, force_nonblock);
5293                 break;
5294         case IORING_OP_STATX:
5295                 if (sqe) {
5296                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5297                         if (ret)
5298                                 break;
5299                 }
5300                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5301                 break;
5302         case IORING_OP_FADVISE:
5303                 if (sqe) {
5304                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5305                         if (ret)
5306                                 break;
5307                 }
5308                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5309                 break;
5310         case IORING_OP_MADVISE:
5311                 if (sqe) {
5312                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5313                         if (ret)
5314                                 break;
5315                 }
5316                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5317                 break;
5318         case IORING_OP_OPENAT2:
5319                 if (sqe) {
5320                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5321                         if (ret)
5322                                 break;
5323                 }
5324                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5325                 break;
5326         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5327                 if (sqe) {
5328                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5329                         if (ret)
5330                                 break;
5331                 }
5332                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock);
5333                 break;
5334         case IORING_OP_SPLICE:
5335                 if (sqe) {
5336                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5337                         if (ret < 0)
5338                                 break;
5339                 }
5340                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5341                 break;
5342         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5343                 if (sqe) {
5344                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5345                         if (ret)
5346                                 break;
5347                 }
5348                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock);
5349                 break;
5350         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5351                 if (sqe) {
5352                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5353                         if (ret)
5354                                 break;
5355                 }
5356                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock);
5357                 break;
5358         case IORING_OP_TEE:
5359                 if (sqe) {
5360                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5361                         if (ret < 0)
5362                                 break;
5363                 }
5364                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5365                 break;
5366         default:
5367                 ret = -EINVAL;
5368                 break;
5369         }
5370
5371         if (ret)
5372                 return ret;
5373
5374         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5375         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5376                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5377
5378                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5379                 if (in_async)
5380                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5381
5382                 io_iopoll_req_issued(req);
5383
5384                 if (in_async)
5385                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5386         }
5387
5388         return 0;
5389 }
5390
5391 static void io_arm_async_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5392 {
5393         struct io_kiocb *link;
5394
5395         /* link head's timeout is queued in io_queue_async_work() */
5396         if (!(req->flags & REQ_F_QUEUE_TIMEOUT))
5397                 return;
5398
5399         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
5400         io_queue_linked_timeout(link);
5401 }
5402
5403 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr)
5404 {
5405         struct io_wq_work *work = *workptr;
5406         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5407         int ret = 0;
5408
5409         io_arm_async_linked_timeout(req);
5410
5411         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5412         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5413                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5414                 ret = -ECANCELED;
5415         }
5416
5417         if (!ret) {
5418                 do {
5419                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false);
5420                         /*
5421                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5422                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5423                          * wait for request slots on the block side.
5424                          */
5425                         if (ret != -EAGAIN)
5426                                 break;
5427                         cond_resched();
5428                 } while (1);
5429         }
5430
5431         if (ret) {
5432                 req_set_fail_links(req);
5433                 io_cqring_add_event(req, ret);
5434                 io_put_req(req);
5435         }
5436
5437         io_steal_work(req, workptr);
5438 }
5439
5440 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5441                                               int index)
5442 {
5443         struct fixed_file_table *table;
5444
5445         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5446         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5447 }
5448
5449 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5450                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5451 {
5452         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5453         struct file *file;
5454
5455         if (fixed) {
5456                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5457                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5458                         return -EBADF;
5459                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5460                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5461                 if (file) {
5462                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5463                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5464                 }
5465         } else {
5466                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5467                 file = __io_file_get(state, fd);
5468         }
5469
5470         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
5471                 *out_file = file;
5472                 return 0;
5473         }
5474         return -EBADF;
5475 }
5476
5477 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5478                            int fd)
5479 {
5480         bool fixed;
5481
5482         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
5483         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
5484                 return -EBADF;
5485
5486         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5487 }
5488
5489 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
5490 {
5491         int ret = -EBADF;
5492         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5493
5494         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
5495                 return 0;
5496         if (!ctx->ring_file)
5497                 return -EBADF;
5498
5499         rcu_read_lock();
5500         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
5501         /*
5502          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
5503          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
5504          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
5505          * this operation if it has.
5506          */
5507         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
5508                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
5509                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
5510                 req->work.files = current->files;
5511                 ret = 0;
5512         }
5513         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
5514         rcu_read_unlock();
5515
5516         return ret;
5517 }
5518
5519 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5520 {
5521         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5522                                                 struct io_timeout_data, timer);
5523         struct io_kiocb *req = data->req;
5524         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5525         struct io_kiocb *prev = NULL;
5526         unsigned long flags;
5527
5528         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5529
5530         /*
5531          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
5532          * race with the completion of the linked work.
5533          */
5534         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5535                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
5536                                   link_list);
5537                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
5538                         list_del_init(&req->link_list);
5539                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5540                 } else
5541                         prev = NULL;
5542         }
5543
5544         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5545
5546         if (prev) {
5547                 req_set_fail_links(prev);
5548                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
5549                 io_put_req(prev);
5550         } else {
5551                 io_cqring_add_event(req, -ETIME);
5552                 io_put_req(req);
5553         }
5554         return HRTIMER_NORESTART;
5555 }
5556
5557 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5558 {
5559         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5560
5561         /*
5562          * If the list is now empty, then our linked request finished before
5563          * we got a chance to setup the timer
5564          */
5565         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5566         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5567                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5568
5569                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
5570                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
5571                                 data->mode);
5572         }
5573         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5574
5575         /* drop submission reference */
5576         io_put_req(req);
5577 }
5578
5579 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5580 {
5581         struct io_kiocb *nxt;
5582
5583         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
5584                 return NULL;
5585         /* for polled retry, if flag is set, we already went through here */
5586         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5587                 return NULL;
5588
5589         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
5590                                         link_list);
5591         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
5592                 return NULL;
5593
5594         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5595         return nxt;
5596 }
5597
5598 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5599 {
5600         struct io_kiocb *linked_timeout;
5601         struct io_kiocb *nxt;
5602         const struct cred *old_creds = NULL;
5603         int ret;
5604
5605 again:
5606         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5607
5608         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
5609             req->work.creds != current_cred()) {
5610                 if (old_creds)
5611                         revert_creds(old_creds);
5612                 if (old_creds == req->work.creds)
5613                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
5614                 else
5615                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
5616         }
5617
5618         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true);
5619
5620         /*
5621          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
5622          * doesn't support non-blocking read/write attempts
5623          */
5624         if (ret == -EAGAIN && (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) ||
5625             (req->flags & REQ_F_MUST_PUNT))) {
5626                 if (io_arm_poll_handler(req)) {
5627                         if (linked_timeout)
5628                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5629                         goto exit;
5630                 }
5631 punt:
5632                 io_req_init_async(req);
5633
5634                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5635                         ret = io_grab_files(req);
5636                         if (ret)
5637                                 goto err;
5638                 }
5639
5640                 /*
5641                  * Queued up for async execution, worker will release
5642                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
5643                  */
5644                 io_queue_async_work(req);
5645                 goto exit;
5646         }
5647
5648 err:
5649         nxt = NULL;
5650         /* drop submission reference */
5651         io_put_req_find_next(req, &nxt);
5652
5653         if (linked_timeout) {
5654                 if (!ret)
5655                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5656                 else
5657                         io_put_req(linked_timeout);
5658         }
5659
5660         /* and drop final reference, if we failed */
5661         if (ret) {
5662                 io_cqring_add_event(req, ret);
5663                 req_set_fail_links(req);
5664                 io_put_req(req);
5665         }
5666         if (nxt) {
5667                 req = nxt;
5668
5669                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
5670                         goto punt;
5671                 goto again;
5672         }
5673 exit:
5674         if (old_creds)
5675                 revert_creds(old_creds);
5676 }
5677
5678 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5679 {
5680         int ret;
5681
5682         ret = io_req_defer(req, sqe);
5683         if (ret) {
5684                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
5685 fail_req:
5686                         io_cqring_add_event(req, ret);
5687                         req_set_fail_links(req);
5688                         io_double_put_req(req);
5689                 }
5690         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
5691                 if (!req->io) {
5692                         ret = -EAGAIN;
5693                         if (io_alloc_async_ctx(req))
5694                                 goto fail_req;
5695                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5696                         if (unlikely(ret < 0))
5697                                 goto fail_req;
5698                 }
5699
5700                 /*
5701                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
5702                  * to async execution.
5703                  */
5704                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
5705                 io_queue_async_work(req);
5706         } else {
5707                 __io_queue_sqe(req, sqe);
5708         }
5709 }
5710
5711 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req)
5712 {
5713         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
5714                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
5715                 io_double_put_req(req);
5716         } else
5717                 io_queue_sqe(req, NULL);
5718 }
5719
5720 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5721                          struct io_kiocb **link)
5722 {
5723         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5724         int ret;
5725
5726         /*
5727          * If we already have a head request, queue this one for async
5728          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
5729          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
5730          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
5731          * conditions are true (normal request), then just queue it.
5732          */
5733         if (*link) {
5734                 struct io_kiocb *head = *link;
5735
5736                 /*
5737                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
5738                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
5739                  * requests in the link. So, it drains the head and the
5740                  * next after the link request. The last one is done via
5741                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
5742                  */
5743                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
5744                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
5745                         ctx->drain_next = 1;
5746                 }
5747                 if (io_alloc_async_ctx(req))
5748                         return -EAGAIN;
5749
5750                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5751                 if (ret) {
5752                         /* fail even hard links since we don't submit */
5753                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
5754                         return ret;
5755                 }
5756                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
5757                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
5758
5759                 /* last request of a link, enqueue the link */
5760                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
5761                         io_queue_link_head(head);
5762                         *link = NULL;
5763                 }
5764         } else {
5765                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
5766                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
5767                         ctx->drain_next = 0;
5768                 }
5769                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
5770                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
5771                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
5772
5773                         if (io_alloc_async_ctx(req))
5774                                 return -EAGAIN;
5775
5776                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5777                         if (ret)
5778                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
5779                         *link = req;
5780                 } else {
5781                         io_queue_sqe(req, sqe);
5782                 }
5783         }
5784
5785         return 0;
5786 }
5787
5788 /*
5789  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
5790  */
5791 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
5792 {
5793         blk_finish_plug(&state->plug);
5794         io_state_file_put(state);
5795         if (state->free_reqs)
5796                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
5797 }
5798
5799 /*
5800  * Start submission side cache.
5801  */
5802 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
5803                                   unsigned int max_ios)
5804 {
5805         blk_start_plug(&state->plug);
5806         state->free_reqs = 0;
5807         state->file = NULL;
5808         state->ios_left = max_ios;
5809 }
5810
5811 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
5812 {
5813         struct io_rings *rings = ctx->rings;
5814
5815         /*
5816          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
5817          * since once we write the new head, the application could
5818          * write new data to them.
5819          */
5820         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
5821 }
5822
5823 /*
5824  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
5825  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
5826  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
5827  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
5828  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
5829  * prevent a re-load down the line.
5830  */
5831 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
5832 {
5833         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
5834         unsigned head;
5835
5836         /*
5837          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
5838          *
5839          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
5840          *    head updates.
5841          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
5842          *    though the application is the one updating it.
5843          */
5844         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
5845         if (likely(head < ctx->sq_entries))
5846                 return &ctx->sq_sqes[head];
5847
5848         /* drop invalid entries */
5849         ctx->cached_sq_dropped++;
5850         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
5851         return NULL;
5852 }
5853
5854 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
5855 {
5856         ctx->cached_sq_head++;
5857 }
5858
5859 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
5860                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
5861                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
5862
5863 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
5864                        const struct io_uring_sqe *sqe,
5865                        struct io_submit_state *state)
5866 {
5867         unsigned int sqe_flags;
5868         int id;
5869
5870         /*
5871          * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
5872          * it can be used to mark the position of the first IO in the
5873          * link list.
5874          */
5875         req->sequence = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5876         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
5877         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
5878         req->io = NULL;
5879         req->file = NULL;
5880         req->ctx = ctx;
5881         req->flags = 0;
5882         /* one is dropped after submission, the other at completion */
5883         refcount_set(&req->refs, 2);
5884         req->task = current;
5885         req->result = 0;
5886
5887         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
5888                 return -EINVAL;
5889
5890         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
5891                 return -EFAULT;
5892
5893         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
5894         /* enforce forwards compatibility on users */
5895         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
5896                 return -EINVAL;
5897
5898         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
5899             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
5900                 return -EOPNOTSUPP;
5901
5902         id = READ_ONCE(sqe->personality);
5903         if (id) {
5904                 io_req_init_async(req);
5905                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
5906                 if (unlikely(!req->work.creds))
5907                         return -EINVAL;
5908                 get_cred(req->work.creds);
5909         }
5910
5911         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
5912         req->flags |= sqe_flags;
5913
5914         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
5915                 return 0;
5916
5917         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
5918 }
5919
5920 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
5921                           struct file *ring_file, int ring_fd)
5922 {
5923         struct io_submit_state state, *statep = NULL;
5924         struct io_kiocb *link = NULL;
5925         int i, submitted = 0;
5926
5927         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
5928         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
5929                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
5930                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
5931                         return -EBUSY;
5932         }
5933
5934         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
5935         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
5936
5937         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
5938                 return -EAGAIN;
5939
5940         if (nr > IO_PLUG_THRESHOLD) {
5941                 io_submit_state_start(&state, nr);
5942                 statep = &state;
5943         }
5944
5945         ctx->ring_fd = ring_fd;
5946         ctx->ring_file = ring_file;
5947
5948         for (i = 0; i < nr; i++) {
5949                 const struct io_uring_sqe *sqe;
5950                 struct io_kiocb *req;
5951                 int err;
5952
5953                 sqe = io_get_sqe(ctx);
5954                 if (unlikely(!sqe)) {
5955                         io_consume_sqe(ctx);
5956                         break;
5957                 }
5958                 req = io_alloc_req(ctx, statep);
5959                 if (unlikely(!req)) {
5960                         if (!submitted)
5961                                 submitted = -EAGAIN;
5962                         break;
5963                 }
5964
5965                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, statep);
5966                 io_consume_sqe(ctx);
5967                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
5968                 submitted++;
5969
5970                 if (unlikely(err)) {
5971 fail_req:
5972                         io_cqring_add_event(req, err);
5973                         io_double_put_req(req);
5974                         break;
5975                 }
5976
5977                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
5978                                                 true, io_async_submit(ctx));
5979                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link);
5980                 if (err)
5981                         goto fail_req;
5982         }
5983
5984         if (unlikely(submitted != nr)) {
5985                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
5986
5987                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
5988         }
5989         if (link)
5990                 io_queue_link_head(link);
5991         if (statep)
5992                 io_submit_state_end(&state);
5993
5994          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
5995         io_commit_sqring(ctx);
5996
5997         return submitted;
5998 }
5999
6000 static int io_sq_thread(void *data)
6001 {
6002         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6003         const struct cred *old_cred;
6004         DEFINE_WAIT(wait);
6005         unsigned long timeout;
6006         int ret = 0;
6007
6008         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6009
6010         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6011
6012         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6013         while (!kthread_should_park()) {
6014                 unsigned int to_submit;
6015
6016                 if (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
6017                         unsigned nr_events = 0;
6018
6019                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6020                         if (!list_empty(&ctx->poll_list))
6021                                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 0);
6022                         else
6023                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6024                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6025                 }
6026
6027                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6028
6029                 /*
6030                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6031                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6032                  */
6033                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6034                         /*
6035                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6036                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6037                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6038                          * may sleep.
6039                          */
6040                         io_sq_thread_drop_mm(ctx);
6041
6042                         /*
6043                          * We're polling. If we're within the defined idle
6044                          * period, then let us spin without work before going
6045                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6046                          * more IO, we should wait for the application to
6047                          * reap events and wake us up.
6048                          */
6049                         if (!list_empty(&ctx->poll_list) || need_resched() ||
6050                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6051                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6052                                 if (current->task_works)
6053                                         task_work_run();
6054                                 cond_resched();
6055                                 continue;
6056                         }
6057
6058                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6059                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6060
6061                         /*
6062                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6063                          * to check if there are new reqs added to poll_list, it
6064                          * is because reqs may have been punted to io worker and
6065                          * will be added to poll_list later, hence check the
6066                          * poll_list again.
6067                          */
6068                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6069                             !list_empty_careful(&ctx->poll_list)) {
6070                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6071                                 continue;
6072                         }
6073
6074                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6075                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6076                         /* make sure to read SQ tail after writing flags */
6077                         smp_mb();
6078
6079                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6080                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6081                                 if (kthread_should_park()) {
6082                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6083                                         break;
6084                                 }
6085                                 if (current->task_works) {
6086                                         task_work_run();
6087                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6088                                         continue;
6089                                 }
6090                                 if (signal_pending(current))
6091                                         flush_signals(current);
6092                                 schedule();
6093                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6094
6095                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6096                                 ret = 0;
6097                                 continue;
6098                         }
6099                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6100
6101                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6102                 }
6103
6104                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6105                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6106                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6107                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6108                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6109         }
6110
6111         if (current->task_works)
6112                 task_work_run();
6113
6114         io_sq_thread_drop_mm(ctx);
6115         revert_creds(old_cred);
6116
6117         kthread_parkme();
6118
6119         return 0;
6120 }
6121
6122 struct io_wait_queue {
6123         struct wait_queue_entry wq;
6124         struct io_ring_ctx *ctx;
6125         unsigned to_wait;
6126         unsigned nr_timeouts;
6127 };
6128
6129 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6130 {
6131         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6132
6133         /*
6134          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6135          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6136          * regardless of event count.
6137          */
6138         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6139                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6140 }
6141
6142 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6143                             int wake_flags, void *key)
6144 {
6145         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6146                                                         wq);
6147
6148         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6149         if (!io_should_wake(iowq, true))
6150                 return -1;
6151
6152         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6153 }
6154
6155 /*
6156  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6157  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6158  */
6159 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6160                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6161 {
6162         struct io_wait_queue iowq = {
6163                 .wq = {
6164                         .private        = current,
6165                         .func           = io_wake_function,
6166                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6167                 },
6168                 .ctx            = ctx,
6169                 .to_wait        = min_events,
6170         };
6171         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6172         int ret = 0;
6173
6174         do {
6175                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6176                         return 0;
6177                 if (!current->task_works)
6178                         break;
6179                 task_work_run();
6180         } while (1);
6181
6182         if (sig) {
6183 #ifdef CONFIG_COMPAT
6184                 if (in_compat_syscall())
6185                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6186                                                       sigsz);
6187                 else
6188 #endif
6189                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6190
6191                 if (ret)
6192                         return ret;
6193         }
6194
6195         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6196         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6197         do {
6198                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6199                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6200                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6201                 if (current->task_works)
6202                         task_work_run();
6203                 if (signal_pending(current)) {
6204                         ret = -ERESTARTSYS;
6205                         break;
6206                 }
6207                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6208                         break;
6209                 schedule();
6210         } while (1);
6211         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6212
6213         restore_saved_sigmask_unless(ret == -ERESTARTSYS);
6214
6215         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6216 }
6217
6218 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6219 {
6220 #if defined(CONFIG_UNIX)
6221         if (ctx->ring_sock) {
6222                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6223                 struct sk_buff *skb;
6224
6225                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6226                         kfree_skb(skb);
6227         }
6228 #else
6229         int i;
6230
6231         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6232                 struct file *file;
6233
6234                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6235                 if (file)
6236                         fput(file);
6237         }
6238 #endif
6239 }
6240
6241 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6242 {
6243         struct fixed_file_data *data;
6244
6245         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6246         complete(&data->done);
6247 }
6248
6249 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6250 {
6251         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6252         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6253         unsigned nr_tables, i;
6254
6255         if (!data)
6256                 return -ENXIO;
6257
6258         spin_lock(&data->lock);
6259         if (!list_empty(&data->ref_list))
6260                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6261                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6262         spin_unlock(&data->lock);
6263         if (ref_node)
6264                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6265
6266         percpu_ref_kill(&data->refs);
6267
6268         /* wait for all refs nodes to complete */
6269         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6270         wait_for_completion(&data->done);
6271
6272         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6273         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6274         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6275                 kfree(data->table[i].files);
6276         kfree(data->table);
6277         percpu_ref_exit(&data->refs);
6278         kfree(data);
6279         ctx->file_data = NULL;
6280         ctx->nr_user_files = 0;
6281         return 0;
6282 }
6283
6284 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6285 {
6286         if (ctx->sqo_thread) {
6287                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6288                 /*
6289                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6290                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6291                  * set to a single CPU.
6292                  */
6293                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6294                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6295                 ctx->sqo_thread = NULL;
6296         }
6297 }
6298
6299 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6300 {
6301         io_sq_thread_stop(ctx);
6302
6303         if (ctx->io_wq) {
6304                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6305                 ctx->io_wq = NULL;
6306         }
6307 }
6308
6309 #if defined(CONFIG_UNIX)
6310 /*
6311  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6312  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6313  * loops in the file referencing.
6314  */
6315 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6316 {
6317         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6318         struct scm_fp_list *fpl;
6319         struct sk_buff *skb;
6320         int i, nr_files;
6321
6322         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6323         if (!fpl)
6324                 return -ENOMEM;
6325
6326         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6327         if (!skb) {
6328                 kfree(fpl);
6329                 return -ENOMEM;
6330         }
6331
6332         skb->sk = sk;
6333
6334         nr_files = 0;
6335         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6336         for (i = 0; i < nr; i++) {
6337                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6338
6339                 if (!file)
6340                         continue;
6341                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6342                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6343                 nr_files++;
6344         }
6345
6346         if (nr_files) {
6347                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6348                 fpl->count = nr_files;
6349                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6350                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6351                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6352                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6353
6354                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6355                         fput(fpl->fp[i]);
6356         } else {
6357                 kfree_skb(skb);
6358                 kfree(fpl);
6359         }
6360
6361         return 0;
6362 }
6363
6364 /*
6365  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6366  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6367  * garbage collection to take care of this problem for us.
6368  */
6369 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6370 {
6371         unsigned left, total;
6372         int ret = 0;
6373
6374         total = 0;
6375         left = ctx->nr_user_files;
6376         while (left) {
6377                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6378
6379                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6380                 if (ret)
6381                         break;
6382                 left -= this_files;
6383                 total += this_files;
6384         }
6385
6386         if (!ret)
6387                 return 0;
6388
6389         while (total < ctx->nr_user_files) {
6390                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6391
6392                 if (file)
6393                         fput(file);
6394                 total++;
6395         }
6396
6397         return ret;
6398 }
6399 #else
6400 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6401 {
6402         return 0;
6403 }
6404 #endif
6405
6406 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6407                                     unsigned nr_files)
6408 {
6409         int i;
6410
6411         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6412                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6413                 unsigned this_files;
6414
6415                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6416                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6417                                         GFP_KERNEL);
6418                 if (!table->files)
6419                         break;
6420                 nr_files -= this_files;
6421         }
6422
6423         if (i == nr_tables)
6424                 return 0;
6425
6426         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6427                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6428                 kfree(table->files);
6429         }
6430         return 1;
6431 }
6432
6433 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6434 {
6435 #if defined(CONFIG_UNIX)
6436         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6437         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6438         struct sk_buff *skb;
6439         int i;
6440
6441         __skb_queue_head_init(&list);
6442
6443         /*
6444          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6445          * remove this entry and rearrange the file array.
6446          */
6447         skb = skb_dequeue(head);
6448         while (skb) {
6449                 struct scm_fp_list *fp;
6450
6451                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6452                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6453                         int left;
6454
6455                         if (fp->fp[i] != file)
6456                                 continue;
6457
6458                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6459                         left = fp->count - 1 - i;
6460                         if (left) {
6461                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6462                                                 left * sizeof(struct file *));
6463                         }
6464                         fp->count--;
6465                         if (!fp->count) {
6466                                 kfree_skb(skb);
6467                                 skb = NULL;
6468                         } else {
6469                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6470                         }
6471                         fput(file);
6472                         file = NULL;
6473                         break;
6474                 }
6475
6476                 if (!file)
6477                         break;
6478
6479                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6480
6481                 skb = skb_dequeue(head);
6482         }
6483
6484         if (skb_peek(&list)) {
6485                 spin_lock_irq(&head->lock);
6486                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
6487                         __skb_queue_tail(head, skb);
6488                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6489         }
6490 #else
6491         fput(file);
6492 #endif
6493 }
6494
6495 struct io_file_put {
6496         struct list_head list;
6497         struct file *file;
6498 };
6499
6500 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6501 {
6502         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
6503         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
6504         struct io_file_put *pfile, *tmp;
6505
6506         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
6507                 list_del(&pfile->list);
6508                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
6509                 kfree(pfile);
6510         }
6511
6512         spin_lock(&file_data->lock);
6513         list_del(&ref_node->node);
6514         spin_unlock(&file_data->lock);
6515
6516         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6517         kfree(ref_node);
6518         percpu_ref_put(&file_data->refs);
6519 }
6520
6521 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
6522 {
6523         struct io_ring_ctx *ctx;
6524         struct llist_node *node;
6525
6526         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
6527         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
6528
6529         while (node) {
6530                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6531                 struct llist_node *next = node->next;
6532
6533                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
6534                 __io_file_put_work(ref_node);
6535                 node = next;
6536         }
6537 }
6538
6539 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6540 {
6541         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6542         struct io_ring_ctx *ctx;
6543         bool first_add;
6544         int delay = HZ;
6545
6546         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
6547         ctx = ref_node->file_data->ctx;
6548
6549         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
6550                 delay = 0;
6551
6552         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
6553         if (!delay)
6554                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
6555         else if (first_add)
6556                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
6557 }
6558
6559 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
6560                         struct io_ring_ctx *ctx)
6561 {
6562         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6563
6564         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
6565         if (!ref_node)
6566                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6567
6568         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
6569                             0, GFP_KERNEL)) {
6570                 kfree(ref_node);
6571                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6572         }
6573         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
6574         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
6575         ref_node->file_data = ctx->file_data;
6576         return ref_node;
6577 }
6578
6579 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6580 {
6581         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6582         kfree(ref_node);
6583 }
6584
6585 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6586                                  unsigned nr_args)
6587 {
6588         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
6589         unsigned nr_tables;
6590         struct file *file;
6591         int fd, ret = 0;
6592         unsigned i;
6593         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6594
6595         if (ctx->file_data)
6596                 return -EBUSY;
6597         if (!nr_args)
6598                 return -EINVAL;
6599         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
6600                 return -EMFILE;
6601
6602         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
6603         if (!ctx->file_data)
6604                 return -ENOMEM;
6605         ctx->file_data->ctx = ctx;
6606         init_completion(&ctx->file_data->done);
6607         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
6608         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
6609
6610         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6611         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
6612                                         sizeof(struct fixed_file_table),
6613                                         GFP_KERNEL);
6614         if (!ctx->file_data->table) {
6615                 kfree(ctx->file_data);
6616                 ctx->file_data = NULL;
6617                 return -ENOMEM;
6618         }
6619
6620         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
6621                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
6622                 kfree(ctx->file_data->table);
6623                 kfree(ctx->file_data);
6624                 ctx->file_data = NULL;
6625                 return -ENOMEM;
6626         }
6627
6628         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
6629                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6630                 kfree(ctx->file_data->table);
6631                 kfree(ctx->file_data);
6632                 ctx->file_data = NULL;
6633                 return -ENOMEM;
6634         }
6635
6636         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
6637                 struct fixed_file_table *table;
6638                 unsigned index;
6639
6640                 ret = -EFAULT;
6641                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
6642                         break;
6643                 /* allow sparse sets */
6644                 if (fd == -1) {
6645                         ret = 0;
6646                         continue;
6647                 }
6648
6649                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6650                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6651                 file = fget(fd);
6652
6653                 ret = -EBADF;
6654                 if (!file)
6655                         break;
6656
6657                 /*
6658                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
6659                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
6660                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
6661                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
6662                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
6663                  */
6664                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6665                         fput(file);
6666                         break;
6667                 }
6668                 ret = 0;
6669                 table->files[index] = file;
6670         }
6671
6672         if (ret) {
6673                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6674                         file = io_file_from_index(ctx, i);
6675                         if (file)
6676                                 fput(file);
6677                 }
6678                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6679                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
6680
6681                 kfree(ctx->file_data->table);
6682                 kfree(ctx->file_data);
6683                 ctx->file_data = NULL;
6684                 ctx->nr_user_files = 0;
6685                 return ret;
6686         }
6687
6688         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
6689         if (ret) {
6690                 io_sqe_files_unregister(ctx);
6691                 return ret;
6692         }
6693
6694         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
6695         if (IS_ERR(ref_node)) {
6696                 io_sqe_files_unregister(ctx);
6697                 return PTR_ERR(ref_node);
6698         }
6699
6700         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
6701         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
6702         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
6703         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
6704         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
6705         return ret;
6706 }
6707
6708 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
6709                                 int index)
6710 {
6711 #if defined(CONFIG_UNIX)
6712         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6713         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
6714         struct sk_buff *skb;
6715
6716         /*
6717          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
6718          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
6719          * and filling it in.
6720          */
6721         spin_lock_irq(&head->lock);
6722         skb = skb_peek(head);
6723         if (skb) {
6724                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
6725
6726                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
6727                         __skb_unlink(skb, head);
6728                         spin_unlock_irq(&head->lock);
6729                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
6730                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
6731                         fpl->count++;
6732                         spin_lock_irq(&head->lock);
6733                         __skb_queue_head(head, skb);
6734                 } else {
6735                         skb = NULL;
6736                 }
6737         }
6738         spin_unlock_irq(&head->lock);
6739
6740         if (skb) {
6741                 fput(file);
6742                 return 0;
6743         }
6744
6745         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
6746 #else
6747         return 0;
6748 #endif
6749 }
6750
6751 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
6752                                  struct file *file)
6753 {
6754         struct io_file_put *pfile;
6755         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
6756         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6757
6758         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
6759         if (!pfile)
6760                 return -ENOMEM;
6761
6762         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
6763         pfile->file = file;
6764         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
6765
6766         return 0;
6767 }
6768
6769 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
6770                                  struct io_uring_files_update *up,
6771                                  unsigned nr_args)
6772 {
6773         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6774         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6775         struct file *file;
6776         __s32 __user *fds;
6777         int fd, i, err;
6778         __u32 done;
6779         bool needs_switch = false;
6780
6781         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
6782                 return -EOVERFLOW;
6783         if (done > ctx->nr_user_files)
6784                 return -EINVAL;
6785
6786         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
6787         if (IS_ERR(ref_node))
6788                 return PTR_ERR(ref_node);
6789
6790         done = 0;
6791         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
6792         while (nr_args) {
6793                 struct fixed_file_table *table;
6794                 unsigned index;
6795
6796                 err = 0;
6797                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
6798                         err = -EFAULT;
6799                         break;
6800                 }
6801                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
6802                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6803                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6804                 if (table->files[index]) {
6805                         file = io_file_from_index(ctx, index);
6806                         err = io_queue_file_removal(data, file);
6807                         if (err)
6808                                 break;
6809                         table->files[index] = NULL;
6810                         needs_switch = true;
6811                 }
6812                 if (fd != -1) {
6813                         file = fget(fd);
6814                         if (!file) {
6815                                 err = -EBADF;
6816                                 break;
6817                         }
6818                         /*
6819                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
6820                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
6821                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
6822                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
6823                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
6824                          * support regular read/write anyway.
6825                          */
6826                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6827                                 fput(file);
6828                                 err = -EBADF;
6829                                 break;
6830                         }
6831                         table->files[index] = file;
6832                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
6833                         if (err)
6834                                 break;
6835                 }
6836                 nr_args--;
6837                 done++;
6838                 up->offset++;
6839         }
6840
6841         if (needs_switch) {
6842                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
6843                 spin_lock(&data->lock);
6844                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
6845                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
6846                 spin_unlock(&data->lock);
6847                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
6848         } else
6849                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
6850
6851         return done ? done : err;
6852 }
6853
6854 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6855                                unsigned nr_args)
6856 {
6857         struct io_uring_files_update up;
6858
6859         if (!ctx->file_data)
6860                 return -ENXIO;
6861         if (!nr_args)
6862                 return -EINVAL;
6863         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
6864                 return -EFAULT;
6865         if (up.resv)
6866                 return -EINVAL;
6867
6868         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
6869 }
6870
6871 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
6872 {
6873         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6874
6875         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
6876         io_put_req(req);
6877 }
6878
6879 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
6880                               struct io_uring_params *p)
6881 {
6882         struct io_wq_data data;
6883         struct fd f;
6884         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
6885         unsigned int concurrency;
6886         int ret = 0;
6887
6888         data.user = ctx->user;
6889         data.free_work = io_free_work;
6890         data.do_work = io_wq_submit_work;
6891
6892         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
6893                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
6894                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
6895
6896                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
6897                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
6898                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
6899                         ctx->io_wq = NULL;
6900                 }
6901                 return ret;
6902         }
6903
6904         f = fdget(p->wq_fd);
6905         if (!f.file)
6906                 return -EBADF;
6907
6908         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
6909                 ret = -EINVAL;
6910                 goto out_fput;
6911         }
6912
6913         ctx_attach = f.file->private_data;
6914         /* @io_wq is protected by holding the fd */
6915         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
6916                 ret = -EINVAL;
6917                 goto out_fput;
6918         }
6919
6920         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
6921 out_fput:
6922         fdput(f);
6923         return ret;
6924 }
6925
6926 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
6927                                struct io_uring_params *p)
6928 {
6929         int ret;
6930
6931         mmgrab(current->mm);
6932         ctx->sqo_mm = current->mm;
6933
6934         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
6935                 ret = -EPERM;
6936                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
6937                         goto err;
6938
6939                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
6940                 if (!ctx->sq_thread_idle)
6941                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
6942
6943                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
6944                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
6945
6946                         ret = -EINVAL;
6947                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
6948                                 goto err;
6949                         if (!cpu_online(cpu))
6950                                 goto err;
6951
6952                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
6953                                                         ctx, cpu,
6954                                                         "io_uring-sq");
6955                 } else {
6956                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
6957                                                         "io_uring-sq");
6958                 }
6959                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
6960                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
6961                         ctx->sqo_thread = NULL;
6962                         goto err;
6963                 }
6964                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
6965         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
6966                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
6967                 ret = -EINVAL;
6968                 goto err;
6969         }
6970
6971         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
6972         if (ret)
6973                 goto err;
6974
6975         return 0;
6976 err:
6977         io_finish_async(ctx);
6978         mmdrop(ctx->sqo_mm);
6979         ctx->sqo_mm = NULL;
6980         return ret;
6981 }
6982
6983 static void io_unaccount_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
6984 {
6985         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
6986 }
6987
6988 static int io_account_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
6989 {
6990         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
6991
6992         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
6993         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
6994
6995         do {
6996                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
6997                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
6998                 if (new_pages > page_limit)
6999                         return -ENOMEM;
7000         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7001                                         new_pages) != cur_pages);
7002
7003         return 0;
7004 }
7005
7006 static void io_mem_free(void *ptr)
7007 {
7008         struct page *page;
7009
7010         if (!ptr)
7011                 return;
7012
7013         page = virt_to_head_page(ptr);
7014         if (put_page_testzero(page))
7015                 free_compound_page(page);
7016 }
7017
7018 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7019 {
7020         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7021                                 __GFP_NORETRY;
7022
7023         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7024 }
7025
7026 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7027                                 size_t *sq_offset)
7028 {
7029         struct io_rings *rings;
7030         size_t off, sq_array_size;
7031
7032         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7033         if (off == SIZE_MAX)
7034                 return SIZE_MAX;
7035
7036 #ifdef CONFIG_SMP
7037         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7038         if (off == 0)
7039                 return SIZE_MAX;
7040 #endif
7041
7042         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7043         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7044                 return SIZE_MAX;
7045
7046         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7047                 return SIZE_MAX;
7048
7049         if (sq_offset)
7050                 *sq_offset = off;
7051
7052         return off;
7053 }
7054
7055 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7056 {
7057         size_t pages;
7058
7059         pages = (size_t)1 << get_order(
7060                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7061         pages += (size_t)1 << get_order(
7062                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7063
7064         return pages;
7065 }
7066
7067 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7068 {
7069         int i, j;
7070
7071         if (!ctx->user_bufs)
7072                 return -ENXIO;
7073
7074         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7075                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7076
7077                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7078                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7079
7080                 if (ctx->account_mem)
7081                         io_unaccount_mem(ctx->user, imu->nr_bvecs);
7082                 kvfree(imu->bvec);
7083                 imu->nr_bvecs = 0;
7084         }
7085
7086         kfree(ctx->user_bufs);
7087         ctx->user_bufs = NULL;
7088         ctx->nr_user_bufs = 0;
7089         return 0;
7090 }
7091
7092 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7093                        void __user *arg, unsigned index)
7094 {
7095         struct iovec __user *src;
7096
7097 #ifdef CONFIG_COMPAT
7098         if (ctx->compat) {
7099                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7100                 struct compat_iovec ciov;
7101
7102                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7103                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7104                         return -EFAULT;
7105
7106                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7107                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7108                 return 0;
7109         }
7110 #endif
7111         src = (struct iovec __user *) arg;
7112         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7113                 return -EFAULT;
7114         return 0;
7115 }
7116
7117 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7118                                   unsigned nr_args)
7119 {
7120         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7121         struct page **pages = NULL;
7122         int i, j, got_pages = 0;
7123         int ret = -EINVAL;
7124
7125         if (ctx->user_bufs)
7126                 return -EBUSY;
7127         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7128                 return -EINVAL;
7129
7130         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7131                                         GFP_KERNEL);
7132         if (!ctx->user_bufs)
7133                 return -ENOMEM;
7134
7135         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7136                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7137                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7138                 int pret, nr_pages;
7139                 struct iovec iov;
7140                 size_t size;
7141
7142                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7143                 if (ret)
7144                         goto err;
7145
7146                 /*
7147                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7148                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7149                  * submitted if they are wrong.
7150                  */
7151                 ret = -EFAULT;
7152                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7153                         goto err;
7154
7155                 /* arbitrary limit, but we need something */
7156                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7157                         goto err;
7158
7159                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7160                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7161                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7162                 nr_pages = end - start;
7163
7164                 if (ctx->account_mem) {
7165                         ret = io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7166                         if (ret)
7167                                 goto err;
7168                 }
7169
7170                 ret = 0;
7171                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7172                         kvfree(vmas);
7173                         kvfree(pages);
7174                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7175                                                 GFP_KERNEL);
7176                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7177                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7178                                         GFP_KERNEL);
7179                         if (!pages || !vmas) {
7180                                 ret = -ENOMEM;
7181                                 if (ctx->account_mem)
7182                                         io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7183                                 goto err;
7184                         }
7185                         got_pages = nr_pages;
7186                 }
7187
7188                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7189                                                 GFP_KERNEL);
7190                 ret = -ENOMEM;
7191                 if (!imu->bvec) {
7192                         if (ctx->account_mem)
7193                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7194                         goto err;
7195                 }
7196
7197                 ret = 0;
7198                 mmap_read_lock(current->mm);
7199                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7200                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7201                                       pages, vmas);
7202                 if (pret == nr_pages) {
7203                         /* don't support file backed memory */
7204                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7205                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7206
7207                                 if (vma->vm_file &&
7208                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7209                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7210                                         break;
7211                                 }
7212                         }
7213                 } else {
7214                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7215                 }
7216                 mmap_read_unlock(current->mm);
7217                 if (ret) {
7218                         /*
7219                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7220                          * release any pages we did get
7221                          */
7222                         if (pret > 0)
7223                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7224                         if (ctx->account_mem)
7225                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7226                         kvfree(imu->bvec);
7227                         goto err;
7228                 }
7229
7230                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7231                 size = iov.iov_len;
7232                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7233                         size_t vec_len;
7234
7235                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7236                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7237                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7238                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7239                         off = 0;
7240                         size -= vec_len;
7241                 }
7242                 /* store original address for later verification */
7243                 imu->ubuf = ubuf;
7244                 imu->len = iov.iov_len;
7245                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7246
7247                 ctx->nr_user_bufs++;
7248         }
7249         kvfree(pages);
7250         kvfree(vmas);
7251         return 0;
7252 err:
7253         kvfree(pages);
7254         kvfree(vmas);
7255         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7256         return ret;
7257 }
7258
7259 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7260 {
7261         __s32 __user *fds = arg;
7262         int fd;
7263
7264         if (ctx->cq_ev_fd)
7265                 return -EBUSY;
7266
7267         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7268                 return -EFAULT;
7269
7270         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7271         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7272                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7273                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7274                 return ret;
7275         }
7276
7277         return 0;
7278 }
7279
7280 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7281 {
7282         if (ctx->cq_ev_fd) {
7283                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7284                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7285                 return 0;
7286         }
7287
7288         return -ENXIO;
7289 }
7290
7291 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7292 {
7293         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7294         struct io_buffer *buf = p;
7295
7296         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7297         return 0;
7298 }
7299
7300 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7301 {
7302         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7303         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7304 }
7305
7306 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7307 {
7308         io_finish_async(ctx);
7309         if (ctx->sqo_mm)
7310                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7311
7312         io_iopoll_reap_events(ctx);
7313         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7314         io_sqe_files_unregister(ctx);
7315         io_eventfd_unregister(ctx);
7316         io_destroy_buffers(ctx);
7317         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7318
7319 #if defined(CONFIG_UNIX)
7320         if (ctx->ring_sock) {
7321                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7322                 sock_release(ctx->ring_sock);
7323         }
7324 #endif
7325
7326         io_mem_free(ctx->rings);
7327         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7328
7329         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7330         if (ctx->account_mem)
7331                 io_unaccount_mem(ctx->user,
7332                                 ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries));
7333         free_uid(ctx->user);
7334         put_cred(ctx->creds);
7335         kfree(ctx->cancel_hash);
7336         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7337         kfree(ctx);
7338 }
7339
7340 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7341 {
7342         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7343         __poll_t mask = 0;
7344
7345         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7346         /*
7347          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7348          * io_commit_cqring
7349          */
7350         smp_rmb();
7351         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7352             ctx->rings->sq_ring_entries)
7353                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7354         if (io_cqring_events(ctx, false))
7355                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7356
7357         return mask;
7358 }
7359
7360 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7361 {
7362         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7363
7364         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7365 }
7366
7367 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7368 {
7369         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7370         const struct cred *cred;
7371
7372         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7373         if (cred)
7374                 put_cred(cred);
7375         return 0;
7376 }
7377
7378 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7379 {
7380         struct io_ring_ctx *ctx;
7381
7382         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
7383         if (ctx->rings)
7384                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7385
7386         /*
7387          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7388          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7389          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7390          * as nobody else will be looking for them.
7391          */
7392         while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20)) {
7393                 io_iopoll_reap_events(ctx);
7394                 if (ctx->rings)
7395                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7396         }
7397         io_ring_ctx_free(ctx);
7398 }
7399
7400 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7401 {
7402         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7403         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7404         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7405
7406         io_kill_timeouts(ctx);
7407         io_poll_remove_all(ctx);
7408
7409         if (ctx->io_wq)
7410                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7411
7412         io_iopoll_reap_events(ctx);
7413         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7414         if (ctx->rings)
7415                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7416         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7417         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7418         queue_work(system_wq, &ctx->exit_work);
7419 }
7420
7421 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7422 {
7423         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7424
7425         file->private_data = NULL;
7426         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7427         return 0;
7428 }
7429
7430 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
7431 {
7432         struct files_struct *files = data;
7433
7434         return work->files == files;
7435 }
7436
7437 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
7438                                   struct files_struct *files)
7439 {
7440         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
7441                 return;
7442
7443         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
7444         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
7445
7446         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
7447                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
7448                 DEFINE_WAIT(wait);
7449
7450                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
7451                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
7452                         if (req->work.files != files)
7453                                 continue;
7454                         /* req is being completed, ignore */
7455                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
7456                                 continue;
7457                         cancel_req = req;
7458                         break;
7459                 }
7460                 if (cancel_req)
7461                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
7462                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7463                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
7464
7465                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
7466                 if (!cancel_req)
7467                         break;
7468
7469                 if (cancel_req->flags & REQ_F_OVERFLOW) {
7470                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7471                         list_del(&cancel_req->list);
7472                         cancel_req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
7473                         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
7474                                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
7475                                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
7476                         }
7477                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7478
7479                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
7480                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
7481
7482                         /*
7483                          * Put inflight ref and overflow ref. If that's
7484                          * all we had, then we're done with this request.
7485                          */
7486                         if (refcount_sub_and_test(2, &cancel_req->refs)) {
7487                                 io_free_req(cancel_req);
7488                                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7489                                 continue;
7490                         }
7491                 } else {
7492                         io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
7493                         io_put_req(cancel_req);
7494                 }
7495
7496                 schedule();
7497                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7498         }
7499 }
7500
7501 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
7502 {
7503         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7504         struct task_struct *task = data;
7505
7506         return req->task == task;
7507 }
7508
7509 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
7510 {
7511         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7512
7513         io_uring_cancel_files(ctx, data);
7514
7515         /*
7516          * If the task is going away, cancel work it may have pending
7517          */
7518         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
7519                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
7520
7521         return 0;
7522 }
7523
7524 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
7525                                             loff_t pgoff, size_t sz)
7526 {
7527         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7528         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
7529         struct page *page;
7530         void *ptr;
7531
7532         switch (offset) {
7533         case IORING_OFF_SQ_RING:
7534         case IORING_OFF_CQ_RING:
7535                 ptr = ctx->rings;
7536                 break;
7537         case IORING_OFF_SQES:
7538                 ptr = ctx->sq_sqes;
7539                 break;
7540         default:
7541                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7542         }
7543
7544         page = virt_to_head_page(ptr);
7545         if (sz > page_size(page))
7546                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7547
7548         return ptr;
7549 }
7550
7551 #ifdef CONFIG_MMU
7552
7553 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7554 {
7555         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
7556         unsigned long pfn;
7557         void *ptr;
7558
7559         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
7560         if (IS_ERR(ptr))
7561                 return PTR_ERR(ptr);
7562
7563         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
7564         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
7565 }
7566
7567 #else /* !CONFIG_MMU */
7568
7569 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7570 {
7571         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
7572 }
7573
7574 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
7575 {
7576         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
7577 }
7578
7579 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
7580         unsigned long addr, unsigned long len,
7581         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
7582 {
7583         void *ptr;
7584
7585         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
7586         if (IS_ERR(ptr))
7587                 return PTR_ERR(ptr);
7588
7589         return (unsigned long) ptr;
7590 }
7591
7592 #endif /* !CONFIG_MMU */
7593
7594 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
7595                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
7596                 size_t, sigsz)
7597 {
7598         struct io_ring_ctx *ctx;
7599         long ret = -EBADF;
7600         int submitted = 0;
7601         struct fd f;
7602
7603         if (current->task_works)
7604                 task_work_run();
7605
7606         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
7607                 return -EINVAL;
7608
7609         f = fdget(fd);
7610         if (!f.file)
7611                 return -EBADF;
7612
7613         ret = -EOPNOTSUPP;
7614         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7615                 goto out_fput;
7616
7617         ret = -ENXIO;
7618         ctx = f.file->private_data;
7619         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
7620                 goto out_fput;
7621
7622         /*
7623          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
7624          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
7625          * we were asked to.
7626          */
7627         ret = 0;
7628         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7629                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
7630                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7631                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
7632                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
7633                 submitted = to_submit;
7634         } else if (to_submit) {
7635                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7636                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
7637                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7638
7639                 if (submitted != to_submit)
7640                         goto out;
7641         }
7642         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
7643                 unsigned nr_events = 0;
7644
7645                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
7646
7647                 /*
7648                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
7649                  * space applications don't need to do io completion events
7650                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
7651                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
7652                  */
7653                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
7654                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
7655                         ret = io_iopoll_check(ctx, &nr_events, min_complete);
7656                 } else {
7657                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
7658                 }
7659         }
7660
7661 out:
7662         percpu_ref_put(&ctx->refs);
7663 out_fput:
7664         fdput(f);
7665         return submitted ? submitted : ret;
7666 }
7667
7668 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7669 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
7670 {
7671         const struct cred *cred = p;
7672         struct seq_file *m = data;
7673         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
7674         struct group_info *gi;
7675         kernel_cap_t cap;
7676         unsigned __capi;
7677         int g;
7678
7679         seq_printf(m, "%5d\n", id);
7680         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
7681         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
7682         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
7683         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
7684         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
7685         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
7686         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
7687         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
7688         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
7689         gi = cred->group_info;
7690         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
7691                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
7692                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
7693         }
7694         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
7695         cap = cred->cap_effective;
7696         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
7697                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
7698         seq_putc(m, '\n');
7699         return 0;
7700 }
7701
7702 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
7703 {
7704         int i;
7705
7706         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7707         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
7708         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7709                 struct fixed_file_table *table;
7710                 struct file *f;
7711
7712                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7713                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7714                 if (f)
7715                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
7716                 else
7717                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
7718         }
7719         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
7720         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7721                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
7722
7723                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
7724                                                 (unsigned int) buf->len);
7725         }
7726         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
7727                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
7728                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
7729         }
7730         seq_printf(m, "PollList:\n");
7731         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7732         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
7733                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
7734                 struct io_kiocb *req;
7735
7736                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
7737                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
7738                                         req->task->task_works != NULL);
7739         }
7740         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7741         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7742 }
7743
7744 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
7745 {
7746         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
7747
7748         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
7749                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
7750                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
7751         }
7752 }
7753 #endif
7754
7755 static const struct file_operations io_uring_fops = {
7756         .release        = io_uring_release,
7757         .flush          = io_uring_flush,
7758         .mmap           = io_uring_mmap,
7759 #ifndef CONFIG_MMU
7760         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
7761         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
7762 #endif
7763         .poll           = io_uring_poll,
7764         .fasync         = io_uring_fasync,
7765 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7766         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
7767 #endif
7768 };
7769
7770 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
7771                                   struct io_uring_params *p)
7772 {
7773         struct io_rings *rings;
7774         size_t size, sq_array_offset;
7775
7776         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
7777         if (size == SIZE_MAX)
7778                 return -EOVERFLOW;
7779
7780         rings = io_mem_alloc(size);
7781         if (!rings)
7782                 return -ENOMEM;
7783
7784         ctx->rings = rings;
7785         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
7786         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
7787         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
7788         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
7789         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
7790         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
7791         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
7792         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
7793         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
7794
7795         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
7796         if (size == SIZE_MAX) {
7797                 io_mem_free(ctx->rings);
7798                 ctx->rings = NULL;
7799                 return -EOVERFLOW;
7800         }
7801
7802         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
7803         if (!ctx->sq_sqes) {
7804                 io_mem_free(ctx->rings);
7805                 ctx->rings = NULL;
7806                 return -ENOMEM;
7807         }
7808
7809         return 0;
7810 }
7811
7812 /*
7813  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
7814  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
7815  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
7816  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
7817  */
7818 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
7819 {
7820         struct file *file;
7821         int ret;
7822
7823 #if defined(CONFIG_UNIX)
7824         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
7825                                 &ctx->ring_sock);
7826         if (ret)
7827                 return ret;
7828 #endif
7829
7830         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
7831         if (ret < 0)
7832                 goto err;
7833
7834         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
7835                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
7836         if (IS_ERR(file)) {
7837                 put_unused_fd(ret);
7838                 ret = PTR_ERR(file);
7839                 goto err;
7840         }
7841
7842 #if defined(CONFIG_UNIX)
7843         ctx->ring_sock->file = file;
7844 #endif
7845         fd_install(ret, file);
7846         return ret;
7847 err:
7848 #if defined(CONFIG_UNIX)
7849         sock_release(ctx->ring_sock);
7850         ctx->ring_sock = NULL;
7851 #endif
7852         return ret;
7853 }
7854
7855 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
7856                            struct io_uring_params __user *params)
7857 {
7858         struct user_struct *user = NULL;
7859         struct io_ring_ctx *ctx;
7860         bool account_mem;
7861         int ret;
7862
7863         if (!entries)
7864                 return -EINVAL;
7865         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
7866                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
7867                         return -EINVAL;
7868                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
7869         }
7870
7871         /*
7872          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
7873          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
7874          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
7875          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
7876          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
7877          * of CQ ring entries manually.
7878          */
7879         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
7880         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
7881                 /*
7882                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
7883                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
7884                  * any cq vs sq ring sizing.
7885                  */
7886                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
7887                         return -EINVAL;
7888                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
7889                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
7890                                 return -EINVAL;
7891                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
7892                 }
7893                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
7894         } else {
7895                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
7896         }
7897
7898         user = get_uid(current_user());
7899         account_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
7900
7901         if (account_mem) {
7902                 ret = io_account_mem(user,
7903                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
7904                 if (ret) {
7905                         free_uid(user);
7906                         return ret;
7907                 }
7908         }
7909
7910         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
7911         if (!ctx) {
7912                 if (account_mem)
7913                         io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
7914                                                                 p->cq_entries));
7915                 free_uid(user);
7916                 return -ENOMEM;
7917         }
7918         ctx->compat = in_compat_syscall();
7919         ctx->account_mem = account_mem;
7920         ctx->user = user;
7921         ctx->creds = get_current_cred();
7922
7923         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
7924         if (ret)
7925                 goto err;
7926
7927         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
7928         if (ret)
7929                 goto err;
7930
7931         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
7932         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
7933         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
7934         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
7935         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
7936         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
7937         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
7938         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
7939
7940         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
7941         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
7942         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
7943         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
7944         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
7945         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
7946         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
7947         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
7948
7949         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
7950                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
7951                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL;
7952
7953         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
7954                 ret = -EFAULT;
7955                 goto err;
7956         }
7957         /*
7958          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
7959          * having closed it before we finish setup
7960          */
7961         ret = io_uring_get_fd(ctx);
7962         if (ret < 0)
7963                 goto err;
7964
7965         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
7966         return ret;
7967 err:
7968         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7969         return ret;
7970 }
7971
7972 /*
7973  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
7974  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
7975  * params structure passed in.
7976  */
7977 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
7978 {
7979         struct io_uring_params p;
7980         int i;
7981
7982         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
7983                 return -EFAULT;
7984         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
7985                 if (p.resv[i])
7986                         return -EINVAL;
7987         }
7988
7989         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
7990                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
7991                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
7992                 return -EINVAL;
7993
7994         return  io_uring_create(entries, &p, params);
7995 }
7996
7997 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
7998                 struct io_uring_params __user *, params)
7999 {
8000         return io_uring_setup(entries, params);
8001 }
8002
8003 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8004 {
8005         struct io_uring_probe *p;
8006         size_t size;
8007         int i, ret;
8008
8009         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8010         if (size == SIZE_MAX)
8011                 return -EOVERFLOW;
8012         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8013         if (!p)
8014                 return -ENOMEM;
8015
8016         ret = -EFAULT;
8017         if (copy_from_user(p, arg, size))
8018                 goto out;
8019         ret = -EINVAL;
8020         if (memchr_inv(p, 0, size))
8021                 goto out;
8022
8023         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8024         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8025                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8026
8027         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8028                 p->ops[i].op = i;
8029                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8030                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8031         }
8032         p->ops_len = i;
8033
8034         ret = 0;
8035         if (copy_to_user(arg, p, size))
8036                 ret = -EFAULT;
8037 out:
8038         kfree(p);
8039         return ret;
8040 }
8041
8042 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8043 {
8044         const struct cred *creds = get_current_cred();
8045         int id;
8046
8047         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8048                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8049         if (id < 0)
8050                 put_cred(creds);
8051         return id;
8052 }
8053
8054 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8055 {
8056         const struct cred *old_creds;
8057
8058         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8059         if (old_creds) {
8060                 put_cred(old_creds);
8061                 return 0;
8062         }
8063
8064         return -EINVAL;
8065 }
8066
8067 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8068 {
8069         switch (op) {
8070         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8071         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8072         case IORING_REGISTER_PROBE:
8073         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8074         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8075                 return false;
8076         default:
8077                 return true;
8078         }
8079 }
8080
8081 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8082                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8083         __releases(ctx->uring_lock)
8084         __acquires(ctx->uring_lock)
8085 {
8086         int ret;
8087
8088         /*
8089          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8090          * someone else killed the ctx or is already going through
8091          * io_uring_register().
8092          */
8093         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8094                 return -ENXIO;
8095
8096         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8097                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8098
8099                 /*
8100                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8101                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8102                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8103                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8104                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8105                  * after we've killed the percpu ref.
8106                  */
8107                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8108                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8109                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8110                 if (ret) {
8111                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8112                         ret = -EINTR;
8113                         goto out;
8114                 }
8115         }
8116
8117         switch (opcode) {
8118         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8119                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8120                 break;
8121         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8122                 ret = -EINVAL;
8123                 if (arg || nr_args)
8124                         break;
8125                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8126                 break;
8127         case IORING_REGISTER_FILES:
8128                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8129                 break;
8130         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8131                 ret = -EINVAL;
8132                 if (arg || nr_args)
8133                         break;
8134                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8135                 break;
8136         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8137                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8138                 break;
8139         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8140         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8141                 ret = -EINVAL;
8142                 if (nr_args != 1)
8143                         break;
8144                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8145                 if (ret)
8146                         break;
8147                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8148                         ctx->eventfd_async = 1;
8149                 else
8150                         ctx->eventfd_async = 0;
8151                 break;
8152         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8153                 ret = -EINVAL;
8154                 if (arg || nr_args)
8155                         break;
8156                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8157                 break;
8158         case IORING_REGISTER_PROBE:
8159                 ret = -EINVAL;
8160                 if (!arg || nr_args > 256)
8161                         break;
8162                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8163                 break;
8164         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8165                 ret = -EINVAL;
8166                 if (arg || nr_args)
8167                         break;
8168                 ret = io_register_personality(ctx);
8169                 break;
8170         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8171                 ret = -EINVAL;
8172                 if (arg)
8173                         break;
8174                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8175                 break;
8176         default:
8177                 ret = -EINVAL;
8178                 break;
8179         }
8180
8181         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8182                 /* bring the ctx back to life */
8183                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8184 out:
8185                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8186         }
8187         return ret;
8188 }
8189
8190 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8191                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8192 {
8193         struct io_ring_ctx *ctx;
8194         long ret = -EBADF;
8195         struct fd f;
8196
8197         f = fdget(fd);
8198         if (!f.file)
8199                 return -EBADF;
8200
8201         ret = -EOPNOTSUPP;
8202         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8203                 goto out_fput;
8204
8205         ctx = f.file->private_data;
8206
8207         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8208         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8209         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8210         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8211                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8212 out_fput:
8213         fdput(f);
8214         return ret;
8215 }
8216
8217 static int __init io_uring_init(void)
8218 {
8219 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8220         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8221         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8222 } while (0)
8223
8224 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8225         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8226         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8227         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8228         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8229         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8230         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8231         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8232         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8233         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8234         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8235         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8236         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8237         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8238         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8239         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8240         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u16,  poll_events);
8241         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8242         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8243         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8244         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8245         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8246         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8247         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8248         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8249         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8250         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8251         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8252         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8253         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8254
8255         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8256         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8257         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8258         return 0;
8259 };
8260 __initcall(io_uring_init);