fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blk-mq.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81 #include <linux/audit.h>
  82 #include <linux/security.h>
  83 #include <linux/xattr.h>
  84
  85 #define CREATE_TRACE_POINTS
  86 #include <trace/events/io_uring.h>
  87
  88 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  89
  90 #include "internal.h"
  91 #include "io-wq.h"
  92
  93 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  94 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  95 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
  96
  97 /* only define max */
  98 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (1U << 20)
  99 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 100                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 101
 102 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT (PAGE_SHIFT - 3)
 103 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 104 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 105
 106 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 107
 108 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
 109                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
 110
 111 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
 112                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
 113
 114 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
 115                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
 116                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
 117
 118 #define IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
 119                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
 120
 121 #define IO_APOLL_MULTI_POLLED (REQ_F_APOLL_MULTISHOT | REQ_F_POLLED)
 122
 123 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 124
 125 struct io_uring {
 126         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 127         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 128 };
 129
 130 /*
 131  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 132  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 133  *
 134  * The offsets to the member fields are published through struct
 135  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 136  */
 137 struct io_rings {
 138         /*
 139          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 140          * masked to get valid indices.
 141          *
 142          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 143          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 144          * cq ring.
 145          */
 146         struct io_uring         sq, cq;
 147         /*
 148          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 149          * ring_entries - 1)
 150          */
 151         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 152         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 153         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 154         /*
 155          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 156          * invalid index stored in array
 157          *
 158          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 159          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 160          * cached value).
 161          *
 162          * After a new SQ head value was read by the application this
 163          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 164          * the new SQ head (and possibly more).
 165          */
 166         u32                     sq_dropped;
 167         /*
 168          * Runtime SQ flags
 169          *
 170          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 171          * application.
 172          *
 173          * The application needs a full memory barrier before checking
 174          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 175          */
 176         atomic_t                sq_flags;
 177         /*
 178          * Runtime CQ flags
 179          *
 180          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 181          * kernel.
 182          */
 183         u32                     cq_flags;
 184         /*
 185          * Number of completion events lost because the queue was full;
 186          * this should be avoided by the application by making sure
 187          * there are not more requests pending than there is space in
 188          * the completion queue.
 189          *
 190          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 191          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 192          * cached value).
 193          *
 194          * As completion events come in out of order this counter is not
 195          * ordered with any other data.
 196          */
 197         u32                     cq_overflow;
 198         /*
 199          * Ring buffer of completion events.
 200          *
 201          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 202          * produced, so the application is allowed to modify pending
 203          * entries.
 204          */
 205         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 206 };
 207
 208 struct io_mapped_ubuf {
 209         u64             ubuf;
 210         u64             ubuf_end;
 211         unsigned int    nr_bvecs;
 212         unsigned long   acct_pages;
 213         struct bio_vec  bvec[];
 214 };
 215
 216 struct io_ring_ctx;
 217
 218 struct io_overflow_cqe {
 219         struct list_head list;
 220         struct io_uring_cqe cqe;
 221 };
 222
 223 /*
 224  * FFS_SCM is only available on 64-bit archs, for 32-bit we just define it as 0
 225  * and define IO_URING_SCM_ALL. For this case, we use SCM for all files as we
 226  * can't safely always dereference the file when the task has exited and ring
 227  * cleanup is done. If a file is tracked and part of SCM, then unix gc on
 228  * process exit may reap it before __io_sqe_files_unregister() is run.
 229  */
 230 #define FFS_NOWAIT              0x1UL
 231 #define FFS_ISREG               0x2UL
 232 #if defined(CONFIG_64BIT)
 233 #define FFS_SCM                 0x4UL
 234 #else
 235 #define IO_URING_SCM_ALL
 236 #define FFS_SCM                 0x0UL
 237 #endif
 238 #define FFS_MASK                ~(FFS_NOWAIT|FFS_ISREG|FFS_SCM)
 239
 240 struct io_fixed_file {
 241         /* file * with additional FFS_* flags */
 242         unsigned long file_ptr;
 243 };
 244
 245 struct io_rsrc_put {
 246         struct list_head list;
 247         u64 tag;
 248         union {
 249                 void *rsrc;
 250                 struct file *file;
 251                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 252         };
 253 };
 254
 255 struct io_file_table {
 256         struct io_fixed_file *files;
 257         unsigned long *bitmap;
 258         unsigned int alloc_hint;
 259 };
 260
 261 struct io_rsrc_node {
 262         struct percpu_ref               refs;
 263         struct list_head                node;
 264         struct list_head                rsrc_list;
 265         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 266         struct llist_node               llist;
 267         bool                            done;
 268 };
 269
 270 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 271
 272 struct io_rsrc_data {
 273         struct io_ring_ctx              *ctx;
 274
 275         u64                             **tags;
 276         unsigned int                    nr;
 277         rsrc_put_fn                     *do_put;
 278         atomic_t                        refs;
 279         struct completion               done;
 280         bool                            quiesce;
 281 };
 282
 283 #define IO_BUFFER_LIST_BUF_PER_PAGE (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_uring_buf))
 284 struct io_buffer_list {
 285         /*
 286          * If ->buf_nr_pages is set, then buf_pages/buf_ring are used. If not,
 287          * then these are classic provided buffers and ->buf_list is used.
 288          */
 289         union {
 290                 struct list_head buf_list;
 291                 struct {
 292                         struct page **buf_pages;
 293                         struct io_uring_buf_ring *buf_ring;
 294                 };
 295         };
 296         __u16 bgid;
 297
 298         /* below is for ring provided buffers */
 299         __u16 buf_nr_pages;
 300         __u16 nr_entries;
 301         __u16 head;
 302         __u16 mask;
 303 };
 304
 305 struct io_buffer {
 306         struct list_head list;
 307         __u64 addr;
 308         __u32 len;
 309         __u16 bid;
 310         __u16 bgid;
 311 };
 312
 313 struct io_restriction {
 314         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 315         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 316         u8 sqe_flags_allowed;
 317         u8 sqe_flags_required;
 318         bool registered;
 319 };
 320
 321 enum {
 322         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 323         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 324 };
 325
 326 struct io_sq_data {
 327         refcount_t              refs;
 328         atomic_t                park_pending;
 329         struct mutex            lock;
 330
 331         /* ctx's that are using this sqd */
 332         struct list_head        ctx_list;
 333
 334         struct task_struct      *thread;
 335         struct wait_queue_head  wait;
 336
 337         unsigned                sq_thread_idle;
 338         int                     sq_cpu;
 339         pid_t                   task_pid;
 340         pid_t                   task_tgid;
 341
 342         unsigned long           state;
 343         struct completion       exited;
 344 };
 345
 346 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 347 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 348 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 349
 350 struct io_submit_link {
 351         struct io_kiocb         *head;
 352         struct io_kiocb         *last;
 353 };
 354
 355 struct io_submit_state {
 356         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 357         struct io_wq_work_node  free_list;
 358         /* batch completion logic */
 359         struct io_wq_work_list  compl_reqs;
 360         struct io_submit_link   link;
 361
 362         bool                    plug_started;
 363         bool                    need_plug;
 364         bool                    flush_cqes;
 365         unsigned short          submit_nr;
 366         struct blk_plug         plug;
 367 };
 368
 369 struct io_ev_fd {
 370         struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 371         unsigned int            eventfd_async: 1;
 372         struct rcu_head         rcu;
 373 };
 374
 375 #define BGID_ARRAY      64
 376
 377 struct io_ring_ctx {
 378         /* const or read-mostly hot data */
 379         struct {
 380                 struct percpu_ref       refs;
 381
 382                 struct io_rings         *rings;
 383                 unsigned int            flags;
 384                 enum task_work_notify_mode      notify_method;
 385                 unsigned int            compat: 1;
 386                 unsigned int            drain_next: 1;
 387                 unsigned int            restricted: 1;
 388                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
 389                 unsigned int            drain_active: 1;
 390                 unsigned int            drain_disabled: 1;
 391                 unsigned int            has_evfd: 1;
 392                 unsigned int            syscall_iopoll: 1;
 393         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 394
 395         /* submission data */
 396         struct {
 397                 struct mutex            uring_lock;
 398
 399                 /*
 400                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 401                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 402                  *
 403                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 404                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 405                  * the queue when needed.
 406                  *
 407                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 408                  * array.
 409                  */
 410                 u32                     *sq_array;
 411                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 412                 unsigned                cached_sq_head;
 413                 unsigned                sq_entries;
 414                 struct list_head        defer_list;
 415
 416                 /*
 417                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
 418                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
 419                  */
 420                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 421                 int                     rsrc_cached_refs;
 422                 atomic_t                cancel_seq;
 423                 struct io_file_table    file_table;
 424                 unsigned                nr_user_files;
 425                 unsigned                nr_user_bufs;
 426                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 427
 428                 struct io_submit_state  submit_state;
 429
 430                 struct io_buffer_list   *io_bl;
 431                 struct xarray           io_bl_xa;
 432                 struct list_head        io_buffers_cache;
 433
 434                 struct list_head        timeout_list;
 435                 struct list_head        ltimeout_list;
 436                 struct list_head        cq_overflow_list;
 437                 struct list_head        apoll_cache;
 438                 struct xarray           personalities;
 439                 u32                     pers_next;
 440                 unsigned                sq_thread_idle;
 441         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 442
 443         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 444         struct io_wq_work_list  locked_free_list;
 445         unsigned int            locked_free_nr;
 446
 447         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 448         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 449
 450         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 451         struct list_head        sqd_list;
 452
 453         unsigned long           check_cq;
 454
 455         struct {
 456                 /*
 457                  * We cache a range of free CQEs we can use, once exhausted it
 458                  * should go through a slower range setup, see __io_get_cqe()
 459                  */
 460                 struct io_uring_cqe     *cqe_cached;
 461                 struct io_uring_cqe     *cqe_sentinel;
 462
 463                 unsigned                cached_cq_tail;
 464                 unsigned                cq_entries;
 465                 struct io_ev_fd __rcu   *io_ev_fd;
 466                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 467                 unsigned                cq_extra;
 468                 atomic_t                cq_timeouts;
 469                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 470         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 471
 472         struct {
 473                 spinlock_t              completion_lock;
 474
 475                 spinlock_t              timeout_lock;
 476
 477                 /*
 478                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 479                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 480                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 481                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 482                  */
 483                 struct io_wq_work_list  iopoll_list;
 484                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 485                 unsigned                cancel_hash_bits;
 486                 bool                    poll_multi_queue;
 487
 488                 struct list_head        io_buffers_comp;
 489         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 490
 491         struct io_restriction           restrictions;
 492
 493         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 494         struct {
 495                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 496                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 497                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 498                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 499
 500                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 501                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 502                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 503                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 504
 505                 struct list_head        io_buffers_pages;
 506         };
 507
 508         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 509         struct {
 510                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 511                         struct socket           *ring_sock;
 512                 #endif
 513                 /* hashed buffered write serialization */
 514                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 515
 516                 /* Only used for accounting purposes */
 517                 struct user_struct              *user;
 518                 struct mm_struct                *mm_account;
 519
 520                 /* ctx exit and cancelation */
 521                 struct llist_head               fallback_llist;
 522                 struct delayed_work             fallback_work;
 523                 struct work_struct              exit_work;
 524                 struct list_head                tctx_list;
 525                 struct completion               ref_comp;
 526                 u32                             iowq_limits[2];
 527                 bool                            iowq_limits_set;
 528         };
 529 };
 530
 531 /*
 532  * Arbitrary limit, can be raised if need be
 533  */
 534 #define IO_RINGFD_REG_MAX 16
 535
 536 struct io_uring_task {
 537         /* submission side */
 538         int                     cached_refs;
 539         struct xarray           xa;
 540         struct wait_queue_head  wait;
 541         const struct io_ring_ctx *last;
 542         struct io_wq            *io_wq;
 543         struct percpu_counter   inflight;
 544         atomic_t                inflight_tracked;
 545         atomic_t                in_idle;
 546
 547         spinlock_t              task_lock;
 548         struct io_wq_work_list  task_list;
 549         struct io_wq_work_list  prio_task_list;
 550         struct callback_head    task_work;
 551         struct file             **registered_rings;
 552         bool                    task_running;
 553 };
 554
 555 /*
 556  * First field must be the file pointer in all the
 557  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 558  */
 559 struct io_poll_iocb {
 560         struct file                     *file;
 561         struct wait_queue_head          *head;
 562         __poll_t                        events;
 563         struct wait_queue_entry         wait;
 564 };
 565
 566 struct io_poll_update {
 567         struct file                     *file;
 568         u64                             old_user_data;
 569         u64                             new_user_data;
 570         __poll_t                        events;
 571         bool                            update_events;
 572         bool                            update_user_data;
 573 };
 574
 575 struct io_close {
 576         struct file                     *file;
 577         int                             fd;
 578         u32                             file_slot;
 579 };
 580
 581 struct io_timeout_data {
 582         struct io_kiocb                 *req;
 583         struct hrtimer                  timer;
 584         struct timespec64               ts;
 585         enum hrtimer_mode               mode;
 586         u32                             flags;
 587 };
 588
 589 struct io_accept {
 590         struct file                     *file;
 591         struct sockaddr __user          *addr;
 592         int __user                      *addr_len;
 593         int                             flags;
 594         u32                             file_slot;
 595         unsigned long                   nofile;
 596 };
 597
 598 struct io_socket {
 599         struct file                     *file;
 600         int                             domain;
 601         int                             type;
 602         int                             protocol;
 603         int                             flags;
 604         u32                             file_slot;
 605         unsigned long                   nofile;
 606 };
 607
 608 struct io_sync {
 609         struct file                     *file;
 610         loff_t                          len;
 611         loff_t                          off;
 612         int                             flags;
 613         int                             mode;
 614 };
 615
 616 struct io_cancel {
 617         struct file                     *file;
 618         u64                             addr;
 619         u32                             flags;
 620         s32                             fd;
 621 };
 622
 623 struct io_timeout {
 624         struct file                     *file;
 625         u32                             off;
 626         u32                             target_seq;
 627         struct list_head                list;
 628         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 629         struct io_kiocb                 *head;
 630         /* for linked completions */
 631         struct io_kiocb                 *prev;
 632 };
 633
 634 struct io_timeout_rem {
 635         struct file                     *file;
 636         u64                             addr;
 637
 638         /* timeout update */
 639         struct timespec64               ts;
 640         u32                             flags;
 641         bool                            ltimeout;
 642 };
 643
 644 struct io_rw {
 645         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 646         struct kiocb                    kiocb;
 647         u64                             addr;
 648         u32                             len;
 649         rwf_t                           flags;
 650 };
 651
 652 struct io_connect {
 653         struct file                     *file;
 654         struct sockaddr __user          *addr;
 655         int                             addr_len;
 656 };
 657
 658 struct io_sr_msg {
 659         struct file                     *file;
 660         union {
 661                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 662                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 663                 void __user                     *buf;
 664         };
 665         int                             msg_flags;
 666         size_t                          len;
 667         size_t                          done_io;
 668         unsigned int                    flags;
 669 };
 670
 671 struct io_open {
 672         struct file                     *file;
 673         int                             dfd;
 674         u32                             file_slot;
 675         struct filename                 *filename;
 676         struct open_how                 how;
 677         unsigned long                   nofile;
 678 };
 679
 680 struct io_rsrc_update {
 681         struct file                     *file;
 682         u64                             arg;
 683         u32                             nr_args;
 684         u32                             offset;
 685 };
 686
 687 struct io_fadvise {
 688         struct file                     *file;
 689         u64                             offset;
 690         u32                             len;
 691         u32                             advice;
 692 };
 693
 694 struct io_madvise {
 695         struct file                     *file;
 696         u64                             addr;
 697         u32                             len;
 698         u32                             advice;
 699 };
 700
 701 struct io_epoll {
 702         struct file                     *file;
 703         int                             epfd;
 704         int                             op;
 705         int                             fd;
 706         struct epoll_event              event;
 707 };
 708
 709 struct io_splice {
 710         struct file                     *file_out;
 711         loff_t                          off_out;
 712         loff_t                          off_in;
 713         u64                             len;
 714         int                             splice_fd_in;
 715         unsigned int                    flags;
 716 };
 717
 718 struct io_provide_buf {
 719         struct file                     *file;
 720         __u64                           addr;
 721         __u32                           len;
 722         __u32                           bgid;
 723         __u16                           nbufs;
 724         __u16                           bid;
 725 };
 726
 727 struct io_statx {
 728         struct file                     *file;
 729         int                             dfd;
 730         unsigned int                    mask;
 731         unsigned int                    flags;
 732         struct filename                 *filename;
 733         struct statx __user             *buffer;
 734 };
 735
 736 struct io_shutdown {
 737         struct file                     *file;
 738         int                             how;
 739 };
 740
 741 struct io_rename {
 742         struct file                     *file;
 743         int                             old_dfd;
 744         int                             new_dfd;
 745         struct filename                 *oldpath;
 746         struct filename                 *newpath;
 747         int                             flags;
 748 };
 749
 750 struct io_unlink {
 751         struct file                     *file;
 752         int                             dfd;
 753         int                             flags;
 754         struct filename                 *filename;
 755 };
 756
 757 struct io_mkdir {
 758         struct file                     *file;
 759         int                             dfd;
 760         umode_t                         mode;
 761         struct filename                 *filename;
 762 };
 763
 764 struct io_symlink {
 765         struct file                     *file;
 766         int                             new_dfd;
 767         struct filename                 *oldpath;
 768         struct filename                 *newpath;
 769 };
 770
 771 struct io_hardlink {
 772         struct file                     *file;
 773         int                             old_dfd;
 774         int                             new_dfd;
 775         struct filename                 *oldpath;
 776         struct filename                 *newpath;
 777         int                             flags;
 778 };
 779
 780 struct io_msg {
 781         struct file                     *file;
 782         u64 user_data;
 783         u32 len;
 784 };
 785
 786 struct io_async_connect {
 787         struct sockaddr_storage         address;
 788 };
 789
 790 struct io_async_msghdr {
 791         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 792         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 793         struct iovec                    *free_iov;
 794         struct sockaddr __user          *uaddr;
 795         struct msghdr                   msg;
 796         struct sockaddr_storage         addr;
 797 };
 798
 799 struct io_rw_state {
 800         struct iov_iter                 iter;
 801         struct iov_iter_state           iter_state;
 802         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 803 };
 804
 805 struct io_async_rw {
 806         struct io_rw_state              s;
 807         const struct iovec              *free_iovec;
 808         size_t                          bytes_done;
 809         struct wait_page_queue          wpq;
 810 };
 811
 812 struct io_xattr {
 813         struct file                     *file;
 814         struct xattr_ctx                ctx;
 815         struct filename                 *filename;
 816 };
 817
 818 enum {
 819         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 820         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 821         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 822         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 823         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 824         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 825         REQ_F_CQE_SKIP_BIT      = IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS_BIT,
 826
 827         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 828         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 829         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 830         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 831         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 832         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 833         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 834         REQ_F_POLLED_BIT,
 835         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 836         REQ_F_BUFFER_RING_BIT,
 837         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 838         REQ_F_REISSUE_BIT,
 839         REQ_F_CREDS_BIT,
 840         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
 841         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
 842         REQ_F_ASYNC_DATA_BIT,
 843         REQ_F_SKIP_LINK_CQES_BIT,
 844         REQ_F_SINGLE_POLL_BIT,
 845         REQ_F_DOUBLE_POLL_BIT,
 846         REQ_F_PARTIAL_IO_BIT,
 847         REQ_F_CQE32_INIT_BIT,
 848         REQ_F_APOLL_MULTISHOT_BIT,
 849         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 850         REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT,
 851         REQ_F_ISREG_BIT,
 852
 853         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 854         __REQ_F_LAST_BIT,
 855 };
 856
 857 enum {
 858         /* ctx owns file */
 859         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 860         /* drain existing IO first */
 861         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 862         /* linked sqes */
 863         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 864         /* doesn't sever on completion < 0 */
 865         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 866         /* IOSQE_ASYNC */
 867         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 868         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 869         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 870         /* IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS */
 871         REQ_F_CQE_SKIP          = BIT(REQ_F_CQE_SKIP_BIT),
 872
 873         /* fail rest of links */
 874         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 875         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 876         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 877         /* read/write uses file position */
 878         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 879         /* must not punt to workers */
 880         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 881         /* has or had linked timeout */
 882         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 883         /* needs cleanup */
 884         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 885         /* already went through poll handler */
 886         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 887         /* buffer already selected */
 888         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 889         /* buffer selected from ring, needs commit */
 890         REQ_F_BUFFER_RING       = BIT(REQ_F_BUFFER_RING_BIT),
 891         /* completion is deferred through io_comp_state */
 892         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 893         /* caller should reissue async */
 894         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 895         /* supports async reads/writes */
 896         REQ_F_SUPPORT_NOWAIT    = BIT(REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT),
 897         /* regular file */
 898         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 899         /* has creds assigned */
 900         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
 901         /* skip refcounting if not set */
 902         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
 903         /* there is a linked timeout that has to be armed */
 904         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
 905         /* ->async_data allocated */
 906         REQ_F_ASYNC_DATA        = BIT(REQ_F_ASYNC_DATA_BIT),
 907         /* don't post CQEs while failing linked requests */
 908         REQ_F_SKIP_LINK_CQES    = BIT(REQ_F_SKIP_LINK_CQES_BIT),
 909         /* single poll may be active */
 910         REQ_F_SINGLE_POLL       = BIT(REQ_F_SINGLE_POLL_BIT),
 911         /* double poll may active */
 912         REQ_F_DOUBLE_POLL       = BIT(REQ_F_DOUBLE_POLL_BIT),
 913         /* request has already done partial IO */
 914         REQ_F_PARTIAL_IO        = BIT(REQ_F_PARTIAL_IO_BIT),
 915         /* fast poll multishot mode */
 916         REQ_F_APOLL_MULTISHOT   = BIT(REQ_F_APOLL_MULTISHOT_BIT),
 917         /* ->extra1 and ->extra2 are initialised */
 918         REQ_F_CQE32_INIT        = BIT(REQ_F_CQE32_INIT_BIT),
 919 };
 920
 921 struct async_poll {
 922         struct io_poll_iocb     poll;
 923         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 924 };
 925
 926 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
 927
 928 struct io_task_work {
 929         union {
 930                 struct io_wq_work_node  node;
 931                 struct llist_node       fallback_node;
 932         };
 933         io_req_tw_func_t                func;
 934 };
 935
 936 enum {
 937         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 938         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 939 };
 940
 941 struct io_cqe {
 942         __u64   user_data;
 943         __s32   res;
 944         /* fd initially, then cflags for completion */
 945         union {
 946                 __u32   flags;
 947                 int     fd;
 948         };
 949 };
 950
 951 enum {
 952         IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT,
 953         IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
 954 };
 955
 956 /*
 957  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 958  * as the first entry in their struct definition. So you can
 959  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 960  * or directly as just 'file' in this struct.
 961  */
 962 struct io_kiocb {
 963         union {
 964                 struct file             *file;
 965                 struct io_rw            rw;
 966                 struct io_poll_iocb     poll;
 967                 struct io_poll_update   poll_update;
 968                 struct io_accept        accept;
 969                 struct io_sync          sync;
 970                 struct io_cancel        cancel;
 971                 struct io_timeout       timeout;
 972                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 973                 struct io_connect       connect;
 974                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 975                 struct io_open          open;
 976                 struct io_close         close;
 977                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 978                 struct io_fadvise       fadvise;
 979                 struct io_madvise       madvise;
 980                 struct io_epoll         epoll;
 981                 struct io_splice        splice;
 982                 struct io_provide_buf   pbuf;
 983                 struct io_statx         statx;
 984                 struct io_shutdown      shutdown;
 985                 struct io_rename        rename;
 986                 struct io_unlink        unlink;
 987                 struct io_mkdir         mkdir;
 988                 struct io_symlink       symlink;
 989                 struct io_hardlink      hardlink;
 990                 struct io_msg           msg;
 991                 struct io_xattr         xattr;
 992                 struct io_socket        sock;
 993                 struct io_uring_cmd     uring_cmd;
 994         };
 995
 996         u8                              opcode;
 997         /* polled IO has completed */
 998         u8                              iopoll_completed;
 999         /*
1000          * Can be either a fixed buffer index, or used with provided buffers.
1001          * For the latter, before issue it points to the buffer group ID,
1002          * and after selection it points to the buffer ID itself.
1003          */
1004         u16                             buf_index;
1005         unsigned int                    flags;
1006
1007         struct io_cqe                   cqe;
1008
1009         struct io_ring_ctx              *ctx;
1010         struct task_struct              *task;
1011
1012         struct io_rsrc_node             *rsrc_node;
1013
1014         union {
1015                 /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
1016                 struct io_mapped_ubuf   *imu;
1017
1018                 /* stores selected buf, valid IFF REQ_F_BUFFER_SELECTED is set */
1019                 struct io_buffer        *kbuf;
1020
1021                 /*
1022                  * stores buffer ID for ring provided buffers, valid IFF
1023                  * REQ_F_BUFFER_RING is set.
1024                  */
1025                 struct io_buffer_list   *buf_list;
1026         };
1027
1028         union {
1029                 /* used by request caches, completion batching and iopoll */
1030                 struct io_wq_work_node  comp_list;
1031                 /* cache ->apoll->events */
1032                 __poll_t apoll_events;
1033         };
1034         atomic_t                        refs;
1035         atomic_t                        poll_refs;
1036         struct io_task_work             io_task_work;
1037         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
1038         union {
1039                 struct hlist_node       hash_node;
1040                 struct {
1041                         u64             extra1;
1042                         u64             extra2;
1043                 };
1044         };
1045         /* internal polling, see IORING_FEAT_FAST_POLL */
1046         struct async_poll               *apoll;
1047         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
1048         void                            *async_data;
1049         /* linked requests, IFF REQ_F_HARDLINK or REQ_F_LINK are set */
1050         struct io_kiocb                 *link;
1051         /* custom credentials, valid IFF REQ_F_CREDS is set */
1052         const struct cred               *creds;
1053         struct io_wq_work               work;
1054 };
1055
1056 struct io_tctx_node {
1057         struct list_head        ctx_node;
1058         struct task_struct      *task;
1059         struct io_ring_ctx      *ctx;
1060 };
1061
1062 struct io_defer_entry {
1063         struct list_head        list;
1064         struct io_kiocb         *req;
1065         u32                     seq;
1066 };
1067
1068 struct io_cancel_data {
1069         struct io_ring_ctx *ctx;
1070         union {
1071                 u64 data;
1072                 struct file *file;
1073         };
1074         u32 flags;
1075         int seq;
1076 };
1077
1078 /*
1079  * The URING_CMD payload starts at 'cmd' in the first sqe, and continues into
1080  * the following sqe if SQE128 is used.
1081  */
1082 #define uring_cmd_pdu_size(is_sqe128)                           \
1083         ((1 + !!(is_sqe128)) * sizeof(struct io_uring_sqe) -    \
1084                 offsetof(struct io_uring_sqe, cmd))
1085
1086 struct io_op_def {
1087         /* needs req->file assigned */
1088         unsigned                needs_file : 1;
1089         /* should block plug */
1090         unsigned                plug : 1;
1091         /* hash wq insertion if file is a regular file */
1092         unsigned                hash_reg_file : 1;
1093         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
1094         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
1095         /* set if opcode supports polled "wait" */
1096         unsigned                pollin : 1;
1097         unsigned                pollout : 1;
1098         unsigned                poll_exclusive : 1;
1099         /* op supports buffer selection */
1100         unsigned                buffer_select : 1;
1101         /* do prep async if is going to be punted */
1102         unsigned                needs_async_setup : 1;
1103         /* opcode is not supported by this kernel */
1104         unsigned                not_supported : 1;
1105         /* skip auditing */
1106         unsigned                audit_skip : 1;
1107         /* supports ioprio */
1108         unsigned                ioprio : 1;
1109         /* supports iopoll */
1110         unsigned                iopoll : 1;
1111         /* size of async data needed, if any */
1112         unsigned short          async_size;
1113 };
1114
1115 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
1116         [IORING_OP_NOP] = {
1117                 .audit_skip             = 1,
1118                 .iopoll                 = 1,
1119         },
1120         [IORING_OP_READV] = {
1121                 .needs_file             = 1,
1122                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1123                 .pollin                 = 1,
1124                 .buffer_select          = 1,
1125                 .needs_async_setup      = 1,
1126                 .plug                   = 1,
1127                 .audit_skip             = 1,
1128                 .ioprio                 = 1,
1129                 .iopoll                 = 1,
1130                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1131         },
1132         [IORING_OP_WRITEV] = {
1133                 .needs_file             = 1,
1134                 .hash_reg_file          = 1,
1135                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1136                 .pollout                = 1,
1137                 .needs_async_setup      = 1,
1138                 .plug                   = 1,
1139                 .audit_skip             = 1,
1140                 .ioprio                 = 1,
1141                 .iopoll                 = 1,
1142                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1143         },
1144         [IORING_OP_FSYNC] = {
1145                 .needs_file             = 1,
1146                 .audit_skip             = 1,
1147         },
1148         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
1149                 .needs_file             = 1,
1150                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1151                 .pollin                 = 1,
1152                 .plug                   = 1,
1153                 .audit_skip             = 1,
1154                 .ioprio                 = 1,
1155                 .iopoll                 = 1,
1156                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1157         },
1158         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
1159                 .needs_file             = 1,
1160                 .hash_reg_file          = 1,
1161                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1162                 .pollout                = 1,
1163                 .plug                   = 1,
1164                 .audit_skip             = 1,
1165                 .ioprio                 = 1,
1166                 .iopoll                 = 1,
1167                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1168         },
1169         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
1170                 .needs_file             = 1,
1171                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1172                 .audit_skip             = 1,
1173         },
1174         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {
1175                 .audit_skip             = 1,
1176         },
1177         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
1178                 .needs_file             = 1,
1179                 .audit_skip             = 1,
1180         },
1181         [IORING_OP_SENDMSG] = {
1182                 .needs_file             = 1,
1183                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1184                 .pollout                = 1,
1185                 .needs_async_setup      = 1,
1186                 .ioprio                 = 1,
1187                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
1188         },
1189         [IORING_OP_RECVMSG] = {
1190                 .needs_file             = 1,
1191                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1192                 .pollin                 = 1,
1193                 .buffer_select          = 1,
1194                 .needs_async_setup      = 1,
1195                 .ioprio                 = 1,
1196                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
1197         },
1198         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
1199                 .audit_skip             = 1,
1200                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
1201         },
1202         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
1203                 /* used by timeout updates' prep() */
1204                 .audit_skip             = 1,
1205         },
1206         [IORING_OP_ACCEPT] = {
1207                 .needs_file             = 1,
1208                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1209                 .pollin                 = 1,
1210                 .poll_exclusive         = 1,
1211                 .ioprio                 = 1,    /* used for flags */
1212         },
1213         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {
1214                 .audit_skip             = 1,
1215         },
1216         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
1217                 .audit_skip             = 1,
1218                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
1219         },
1220         [IORING_OP_CONNECT] = {
1221                 .needs_file             = 1,
1222                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1223                 .pollout                = 1,
1224                 .needs_async_setup      = 1,
1225                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
1226         },
1227         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
1228                 .needs_file             = 1,
1229         },
1230         [IORING_OP_OPENAT] = {},
1231         [IORING_OP_CLOSE] = {},
1232         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
1233                 .audit_skip             = 1,
1234                 .iopoll                 = 1,
1235         },
1236         [IORING_OP_STATX] = {
1237                 .audit_skip             = 1,
1238         },
1239         [IORING_OP_READ] = {
1240                 .needs_file             = 1,
1241                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1242                 .pollin                 = 1,
1243                 .buffer_select          = 1,
1244                 .plug                   = 1,
1245                 .audit_skip             = 1,
1246                 .ioprio                 = 1,
1247                 .iopoll                 = 1,
1248                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1249         },
1250         [IORING_OP_WRITE] = {
1251                 .needs_file             = 1,
1252                 .hash_reg_file          = 1,
1253                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1254                 .pollout                = 1,
1255                 .plug                   = 1,
1256                 .audit_skip             = 1,
1257                 .ioprio                 = 1,
1258                 .iopoll                 = 1,
1259                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1260         },
1261         [IORING_OP_FADVISE] = {
1262                 .needs_file             = 1,
1263                 .audit_skip             = 1,
1264         },
1265         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1266         [IORING_OP_SEND] = {
1267                 .needs_file             = 1,
1268                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1269                 .pollout                = 1,
1270                 .audit_skip             = 1,
1271                 .ioprio                 = 1,
1272         },
1273         [IORING_OP_RECV] = {
1274                 .needs_file             = 1,
1275                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1276                 .pollin                 = 1,
1277                 .buffer_select          = 1,
1278                 .audit_skip             = 1,
1279                 .ioprio                 = 1,
1280         },
1281         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1282         },
1283         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1284                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1285                 .audit_skip             = 1,
1286         },
1287         [IORING_OP_SPLICE] = {
1288                 .needs_file             = 1,
1289                 .hash_reg_file          = 1,
1290                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1291                 .audit_skip             = 1,
1292         },
1293         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {
1294                 .audit_skip             = 1,
1295                 .iopoll                 = 1,
1296         },
1297         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {
1298                 .audit_skip             = 1,
1299                 .iopoll                 = 1,
1300         },
1301         [IORING_OP_TEE] = {
1302                 .needs_file             = 1,
1303                 .hash_reg_file          = 1,
1304                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1305                 .audit_skip             = 1,
1306         },
1307         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1308                 .needs_file             = 1,
1309         },
1310         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1311         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1312         [IORING_OP_MKDIRAT] = {},
1313         [IORING_OP_SYMLINKAT] = {},
1314         [IORING_OP_LINKAT] = {},
1315         [IORING_OP_MSG_RING] = {
1316                 .needs_file             = 1,
1317                 .iopoll                 = 1,
1318         },
1319         [IORING_OP_FSETXATTR] = {
1320                 .needs_file = 1
1321         },
1322         [IORING_OP_SETXATTR] = {},
1323         [IORING_OP_FGETXATTR] = {
1324                 .needs_file = 1
1325         },
1326         [IORING_OP_GETXATTR] = {},
1327         [IORING_OP_SOCKET] = {
1328                 .audit_skip             = 1,
1329         },
1330         [IORING_OP_URING_CMD] = {
1331                 .needs_file             = 1,
1332                 .plug                   = 1,
1333                 .needs_async_setup      = 1,
1334                 .async_size             = uring_cmd_pdu_size(1),
1335         },
1336 };
1337
1338 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1339 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1340 #define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)
1341
1342 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1343 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1344 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1345                                          struct task_struct *task,
1346                                          bool cancel_all);
1347 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1348
1349 static void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags);
1350 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1351 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1352 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1353                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1354                                      unsigned nr_args);
1355 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1356 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
1357                                              unsigned issue_flags);
1358 static struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd);
1359 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1360 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1361
1362 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1363 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1364 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1365
1366 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1367                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1368 static int __io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags,
1369                             unsigned int offset);
1370 static inline int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags);
1371
1372 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer);
1373 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx);
1374 static void io_req_tw_post_queue(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags);
1375
1376 static struct kmem_cache *req_cachep;
1377
1378 static const struct file_operations io_uring_fops;
1379
1380 const char *io_uring_get_opcode(u8 opcode)
1381 {
1382         switch ((enum io_uring_op)opcode) {
1383         case IORING_OP_NOP:
1384                 return "NOP";
1385         case IORING_OP_READV:
1386                 return "READV";
1387         case IORING_OP_WRITEV:
1388                 return "WRITEV";
1389         case IORING_OP_FSYNC:
1390                 return "FSYNC";
1391         case IORING_OP_READ_FIXED:
1392                 return "READ_FIXED";
1393         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
1394                 return "WRITE_FIXED";
1395         case IORING_OP_POLL_ADD:
1396                 return "POLL_ADD";
1397         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
1398                 return "POLL_REMOVE";
1399         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
1400                 return "SYNC_FILE_RANGE";
1401         case IORING_OP_SENDMSG:
1402                 return "SENDMSG";
1403         case IORING_OP_RECVMSG:
1404                 return "RECVMSG";
1405         case IORING_OP_TIMEOUT:
1406                 return "TIMEOUT";
1407         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
1408                 return "TIMEOUT_REMOVE";
1409         case IORING_OP_ACCEPT:
1410                 return "ACCEPT";
1411         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
1412                 return "ASYNC_CANCEL";
1413         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
1414                 return "LINK_TIMEOUT";
1415         case IORING_OP_CONNECT:
1416                 return "CONNECT";
1417         case IORING_OP_FALLOCATE:
1418                 return "FALLOCATE";
1419         case IORING_OP_OPENAT:
1420                 return "OPENAT";
1421         case IORING_OP_CLOSE:
1422                 return "CLOSE";
1423         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
1424                 return "FILES_UPDATE";
1425         case IORING_OP_STATX:
1426                 return "STATX";
1427         case IORING_OP_READ:
1428                 return "READ";
1429         case IORING_OP_WRITE:
1430                 return "WRITE";
1431         case IORING_OP_FADVISE:
1432                 return "FADVISE";
1433         case IORING_OP_MADVISE:
1434                 return "MADVISE";
1435         case IORING_OP_SEND:
1436                 return "SEND";
1437         case IORING_OP_RECV:
1438                 return "RECV";
1439         case IORING_OP_OPENAT2:
1440                 return "OPENAT2";
1441         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
1442                 return "EPOLL_CTL";
1443         case IORING_OP_SPLICE:
1444                 return "SPLICE";
1445         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
1446                 return "PROVIDE_BUFFERS";
1447         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
1448                 return "REMOVE_BUFFERS";
1449         case IORING_OP_TEE:
1450                 return "TEE";
1451         case IORING_OP_SHUTDOWN:
1452                 return "SHUTDOWN";
1453         case IORING_OP_RENAMEAT:
1454                 return "RENAMEAT";
1455         case IORING_OP_UNLINKAT:
1456                 return "UNLINKAT";
1457         case IORING_OP_MKDIRAT:
1458                 return "MKDIRAT";
1459         case IORING_OP_SYMLINKAT:
1460                 return "SYMLINKAT";
1461         case IORING_OP_LINKAT:
1462                 return "LINKAT";
1463         case IORING_OP_MSG_RING:
1464                 return "MSG_RING";
1465         case IORING_OP_FSETXATTR:
1466                 return "FSETXATTR";
1467         case IORING_OP_SETXATTR:
1468                 return "SETXATTR";
1469         case IORING_OP_FGETXATTR:
1470                 return "FGETXATTR";
1471         case IORING_OP_GETXATTR:
1472                 return "GETXATTR";
1473         case IORING_OP_SOCKET:
1474                 return "SOCKET";
1475         case IORING_OP_URING_CMD:
1476                 return "URING_CMD";
1477         case IORING_OP_LAST:
1478                 return "INVALID";
1479         }
1480         return "INVALID";
1481 }
1482
1483 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1484 {
1485 #if defined(CONFIG_UNIX)
1486         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1487                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1488
1489                 return ctx->ring_sock->sk;
1490         }
1491 #endif
1492         return NULL;
1493 }
1494 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1495
1496 #if defined(CONFIG_UNIX)
1497 static inline bool io_file_need_scm(struct file *filp)
1498 {
1499 #if defined(IO_URING_SCM_ALL)
1500         return true;
1501 #else
1502         return !!unix_get_socket(filp);
1503 #endif
1504 }
1505 #else
1506 static inline bool io_file_need_scm(struct file *filp)
1507 {
1508         return false;
1509 }
1510 #endif
1511
1512 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned issue_flags)
1513 {
1514         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
1515         if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED)
1516                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1517 }
1518
1519 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned issue_flags)
1520 {
1521         /*
1522          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
1523          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
1524          * The only exception is when we've detached the request and issue it
1525          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
1526          */
1527         if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED)
1528                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1529         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
1530 }
1531
1532 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1533 {
1534         if (!*locked) {
1535                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1536                 *locked = true;
1537         }
1538 }
1539
1540 #define io_for_each_link(pos, head) \
1541         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1542
1543 /*
1544  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1545  * see commit f958d7b528b1 for details.
1546  */
1547 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1548         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1549
1550 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1551 {
1552         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1553         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1554 }
1555
1556 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1557 {
1558         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1559                 return true;
1560
1561         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1562         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1563 }
1564
1565 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1566 {
1567         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1568         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1569         atomic_inc(&req->refs);
1570 }
1571
1572 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1573 {
1574         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs))
1575                 __io_submit_flush_completions(ctx);
1576 }
1577
1578 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1579 {
1580         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1581                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1582                 atomic_set(&req->refs, nr);
1583         }
1584 }
1585
1586 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1587 {
1588         __io_req_set_refcount(req, 1);
1589 }
1590
1591 #define IO_RSRC_REF_BATCH       100
1592
1593 static void io_rsrc_put_node(struct io_rsrc_node *node, int nr)
1594 {
1595         percpu_ref_put_many(&node->refs, nr);
1596 }
1597
1598 static inline void io_req_put_rsrc_locked(struct io_kiocb *req,
1599                                           struct io_ring_ctx *ctx)
1600         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1601 {
1602         struct io_rsrc_node *node = req->rsrc_node;
1603
1604         if (node) {
1605                 if (node == ctx->rsrc_node)
1606                         ctx->rsrc_cached_refs++;
1607                 else
1608                         io_rsrc_put_node(node, 1);
1609         }
1610 }
1611
1612 static inline void io_req_put_rsrc(struct io_kiocb *req)
1613 {
1614         if (req->rsrc_node)
1615                 io_rsrc_put_node(req->rsrc_node, 1);
1616 }
1617
1618 static __cold void io_rsrc_refs_drop(struct io_ring_ctx *ctx)
1619         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1620 {
1621         if (ctx->rsrc_cached_refs) {
1622                 io_rsrc_put_node(ctx->rsrc_node, ctx->rsrc_cached_refs);
1623                 ctx->rsrc_cached_refs = 0;
1624         }
1625 }
1626
1627 static void io_rsrc_refs_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
1628         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1629 {
1630         ctx->rsrc_cached_refs += IO_RSRC_REF_BATCH;
1631         percpu_ref_get_many(&ctx->rsrc_node->refs, IO_RSRC_REF_BATCH);
1632 }
1633
1634 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req,
1635                                         struct io_ring_ctx *ctx,
1636                                         unsigned int issue_flags)
1637 {
1638         if (!req->rsrc_node) {
1639                 req->rsrc_node = ctx->rsrc_node;
1640
1641                 if (!(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED)) {
1642                         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
1643                         ctx->rsrc_cached_refs--;
1644                         if (unlikely(ctx->rsrc_cached_refs < 0))
1645                                 io_rsrc_refs_refill(ctx);
1646                 } else {
1647                         percpu_ref_get(&req->rsrc_node->refs);
1648                 }
1649         }
1650 }
1651
1652 static unsigned int __io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct list_head *list)
1653 {
1654         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_RING) {
1655                 if (req->buf_list)
1656                         req->buf_list->head++;
1657                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_RING;
1658         } else {
1659                 list_add(&req->kbuf->list, list);
1660                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
1661         }
1662
1663         return IORING_CQE_F_BUFFER | (req->buf_index << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT);
1664 }
1665
1666 static inline unsigned int io_put_kbuf_comp(struct io_kiocb *req)
1667 {
1668         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
1669
1670         if (!(req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED|REQ_F_BUFFER_RING)))
1671                 return 0;
1672         return __io_put_kbuf(req, &req->ctx->io_buffers_comp);
1673 }
1674
1675 static inline unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req,
1676                                        unsigned issue_flags)
1677 {
1678         unsigned int cflags;
1679
1680         if (!(req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED|REQ_F_BUFFER_RING)))
1681                 return 0;
1682
1683         /*
1684          * We can add this buffer back to two lists:
1685          *
1686          * 1) The io_buffers_cache list. This one is protected by the
1687          *    ctx->uring_lock. If we already hold this lock, add back to this
1688          *    list as we can grab it from issue as well.
1689          * 2) The io_buffers_comp list. This one is protected by the
1690          *    ctx->completion_lock.
1691          *
1692          * We migrate buffers from the comp_list to the issue cache list
1693          * when we need one.
1694          */
1695         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_RING) {
1696                 /* no buffers to recycle for this case */
1697                 cflags = __io_put_kbuf(req, NULL);
1698         } else if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) {
1699                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1700
1701                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1702                 cflags = __io_put_kbuf(req, &ctx->io_buffers_comp);
1703                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1704         } else {
1705                 lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
1706
1707                 cflags = __io_put_kbuf(req, &req->ctx->io_buffers_cache);
1708         }
1709
1710         return cflags;
1711 }
1712
1713 static struct io_buffer_list *io_buffer_get_list(struct io_ring_ctx *ctx,
1714                                                  unsigned int bgid)
1715 {
1716         if (ctx->io_bl && bgid < BGID_ARRAY)
1717                 return &ctx->io_bl[bgid];
1718
1719         return xa_load(&ctx->io_bl_xa, bgid);
1720 }
1721
1722 static void io_kbuf_recycle(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
1723 {
1724         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1725         struct io_buffer_list *bl;
1726         struct io_buffer *buf;
1727
1728         if (!(req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED|REQ_F_BUFFER_RING)))
1729                 return;
1730         /*
1731          * For legacy provided buffer mode, don't recycle if we already did
1732          * IO to this buffer. For ring-mapped provided buffer mode, we should
1733          * increment ring->head to explicitly monopolize the buffer to avoid
1734          * multiple use.
1735          */
1736         if ((req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) &&
1737             (req->flags & REQ_F_PARTIAL_IO))
1738                 return;
1739
1740         /*
1741          * We don't need to recycle for REQ_F_BUFFER_RING, we can just clear
1742          * the flag and hence ensure that bl->head doesn't get incremented.
1743          * If the tail has already been incremented, hang on to it.
1744          */
1745         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_RING) {
1746                 if (req->buf_list) {
1747                         if (req->flags & REQ_F_PARTIAL_IO) {
1748                                 req->buf_list->head++;
1749                                 req->buf_list = NULL;
1750                         } else {
1751                                 req->buf_index = req->buf_list->bgid;
1752                                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_RING;
1753                         }
1754                 }
1755                 return;
1756         }
1757
1758         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
1759
1760         buf = req->kbuf;
1761         bl = io_buffer_get_list(ctx, buf->bgid);
1762         list_add(&buf->list, &bl->buf_list);
1763         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
1764         req->buf_index = buf->bgid;
1765
1766         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
1767 }
1768
1769 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1770                           bool cancel_all)
1771         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1772 {
1773         struct io_kiocb *req;
1774
1775         if (task && head->task != task)
1776                 return false;
1777         if (cancel_all)
1778                 return true;
1779
1780         io_for_each_link(req, head) {
1781                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1782                         return true;
1783         }
1784         return false;
1785 }
1786
1787 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
1788 {
1789         struct io_kiocb *req;
1790
1791         io_for_each_link(req, head) {
1792                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1793                         return true;
1794         }
1795         return false;
1796 }
1797
1798 /*
1799  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
1800  * User must not hold timeout_lock.
1801  */
1802 static bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1803                                bool cancel_all)
1804 {
1805         bool matched;
1806
1807         if (task && head->task != task)
1808                 return false;
1809         if (cancel_all)
1810                 return true;
1811
1812         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1813                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
1814
1815                 /* protect against races with linked timeouts */
1816                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1817                 matched = io_match_linked(head);
1818                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1819         } else {
1820                 matched = io_match_linked(head);
1821         }
1822         return matched;
1823 }
1824
1825 static inline bool req_has_async_data(struct io_kiocb *req)
1826 {
1827         return req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA;
1828 }
1829
1830 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1831 {
1832         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1833         if (req->flags & REQ_F_CQE_SKIP) {
1834                 req->flags &= ~REQ_F_CQE_SKIP;
1835                 req->flags |= REQ_F_SKIP_LINK_CQES;
1836         }
1837 }
1838
1839 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1840 {
1841         req_set_fail(req);
1842         req->cqe.res = res;
1843 }
1844
1845 static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1846 {
1847         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
1848 }
1849
1850 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1851 {
1852         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1853
1854         complete(&ctx->ref_comp);
1855 }
1856
1857 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1858 {
1859         return !req->timeout.off;
1860 }
1861
1862 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1863 {
1864         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1865                                                 fallback_work.work);
1866         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1867         struct io_kiocb *req, *tmp;
1868         bool locked = false;
1869
1870         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1871         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1872                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1873
1874         if (locked) {
1875                 io_submit_flush_completions(ctx);
1876                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1877         }
1878         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1879 }
1880
1881 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1882 {
1883         struct io_ring_ctx *ctx;
1884         int hash_bits;
1885
1886         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1887         if (!ctx)
1888                 return NULL;
1889
1890         xa_init(&ctx->io_bl_xa);
1891
1892         /*
1893          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1894          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1895          */
1896         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1897         hash_bits -= 5;
1898         if (hash_bits <= 0)
1899                 hash_bits = 1;
1900         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1901         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1902                                         GFP_KERNEL);
1903         if (!ctx->cancel_hash)
1904                 goto err;
1905         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1906
1907         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1908         if (!ctx->dummy_ubuf)
1909                 goto err;
1910         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1911         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1912
1913         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1914                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1915                 goto err;
1916
1917         ctx->flags = p->flags;
1918         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1919         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1920         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1921         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
1922         INIT_LIST_HEAD(&ctx->apoll_cache);
1923         init_completion(&ctx->ref_comp);
1924         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1925         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1926         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1927         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1928         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1929         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
1930         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_pages);
1931         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_comp);
1932         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1933         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1934         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
1935         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1936         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1937         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1938         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1939         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1940         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
1941         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
1942         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1943         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
1944         return ctx;
1945 err:
1946         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1947         kfree(ctx->cancel_hash);
1948         kfree(ctx->io_bl);
1949         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
1950         kfree(ctx);
1951         return NULL;
1952 }
1953
1954 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1955 {
1956         struct io_rings *r = ctx->rings;
1957
1958         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1959         ctx->cq_extra--;
1960 }
1961
1962 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1963 {
1964         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1965                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1966
1967                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1968         }
1969
1970         return false;
1971 }
1972
1973 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1974 {
1975         return req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
1976 }
1977
1978 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1979 {
1980         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1981                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1982                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
1983         }
1984 }
1985
1986 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1987 {
1988         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1989                 return NULL;
1990
1991         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1992         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1993
1994         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1995         io_req_set_refcount(req);
1996         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1997         return req->link;
1998 }
1999
2000 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2001 {
2002         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
2003                 return NULL;
2004         return __io_prep_linked_timeout(req);
2005 }
2006
2007 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
2008 {
2009         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
2010 }
2011
2012 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
2013 {
2014         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
2015                 __io_arm_ltimeout(req);
2016 }
2017
2018 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
2019 {
2020         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
2021         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2022
2023         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
2024                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
2025                 req->creds = get_current_cred();
2026         }
2027
2028         req->work.list.next = NULL;
2029         req->work.flags = 0;
2030         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
2031         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
2032                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
2033
2034         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2035                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2036                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
2037         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
2038                 if (def->unbound_nonreg_file)
2039                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
2040         }
2041 }
2042
2043 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
2044 {
2045         struct io_kiocb *cur;
2046
2047         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2048                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2049
2050                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2051                 io_for_each_link(cur, req)
2052                         io_prep_async_work(cur);
2053                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2054         } else {
2055                 io_for_each_link(cur, req)
2056                         io_prep_async_work(cur);
2057         }
2058 }
2059
2060 static inline void io_req_add_compl_list(struct io_kiocb *req)
2061 {
2062         struct io_submit_state *state = &req->ctx->submit_state;
2063
2064         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
2065                 state->flush_cqes = true;
2066         wq_list_add_tail(&req->comp_list, &state->compl_reqs);
2067 }
2068
2069 static void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, bool *dont_use)
2070 {
2071         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
2072         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
2073
2074         BUG_ON(!tctx);
2075         BUG_ON(!tctx->io_wq);
2076
2077         /* init ->work of the whole link before punting */
2078         io_prep_async_link(req);
2079
2080         /*
2081          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
2082          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
2083          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
2084          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
2085          * worker for it).
2086          */
2087         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
2088                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
2089
2090         trace_io_uring_queue_async_work(req->ctx, req, req->cqe.user_data,
2091                                         req->opcode, req->flags, &req->work,
2092                                         io_wq_is_hashed(&req->work));
2093         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
2094         if (link)
2095                 io_queue_linked_timeout(link);
2096 }
2097
2098 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
2099         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2100         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
2101 {
2102         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
2103
2104         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2105                 if (status)
2106                         req_set_fail(req);
2107                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
2108                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
2109                 list_del_init(&req->timeout.list);
2110                 io_req_tw_post_queue(req, status, 0);
2111         }
2112 }
2113
2114 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
2115 {
2116         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
2117                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
2118                                                 struct io_defer_entry, list);
2119
2120                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
2121                         break;
2122                 list_del_init(&de->list);
2123                 io_req_task_queue(de->req);
2124                 kfree(de);
2125         }
2126 }
2127
2128 static __cold void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
2129         __must_hold(&ctx->completion_lock)
2130 {
2131         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2132         struct io_kiocb *req, *tmp;
2133
2134         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2135         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
2136                 u32 events_needed, events_got;
2137
2138                 if (io_is_timeout_noseq(req))
2139                         break;
2140
2141                 /*
2142                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
2143                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
2144                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
2145                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
2146                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
2147                  */
2148                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
2149                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
2150                 if (events_got < events_needed)
2151                         break;
2152
2153                 io_kill_timeout(req, 0);
2154         }
2155         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
2156         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2157 }
2158
2159 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2160 {
2161         /* order cqe stores with ring update */
2162         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
2163 }
2164
2165 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
2166 {
2167         if (ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active) {
2168                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
2169                 if (ctx->off_timeout_used)
2170                         io_flush_timeouts(ctx);
2171                 if (ctx->drain_active)
2172                         io_queue_deferred(ctx);
2173                 io_commit_cqring(ctx);
2174                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2175         }
2176         if (ctx->has_evfd)
2177                 io_eventfd_signal(ctx);
2178 }
2179
2180 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
2181 {
2182         struct io_rings *r = ctx->rings;
2183
2184         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
2185 }
2186
2187 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2188 {
2189         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
2190 }
2191
2192 /*
2193  * writes to the cq entry need to come after reading head; the
2194  * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
2195  * fill the cq entry
2196  */
2197 static noinline struct io_uring_cqe *__io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
2198 {
2199         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2200         unsigned int off = ctx->cached_cq_tail & (ctx->cq_entries - 1);
2201         unsigned int shift = 0;
2202         unsigned int free, queued, len;
2203
2204         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
2205                 shift = 1;
2206
2207         /* userspace may cheat modifying the tail, be safe and do min */
2208         queued = min(__io_cqring_events(ctx), ctx->cq_entries);
2209         free = ctx->cq_entries - queued;
2210         /* we need a contiguous range, limit based on the current array offset */
2211         len = min(free, ctx->cq_entries - off);
2212         if (!len)
2213                 return NULL;
2214
2215         ctx->cached_cq_tail++;
2216         ctx->cqe_cached = &rings->cqes[off];
2217         ctx->cqe_sentinel = ctx->cqe_cached + len;
2218         ctx->cqe_cached++;
2219         return &rings->cqes[off << shift];
2220 }
2221
2222 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
2223 {
2224         if (likely(ctx->cqe_cached < ctx->cqe_sentinel)) {
2225                 struct io_uring_cqe *cqe = ctx->cqe_cached;
2226
2227                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2228                         unsigned int off = ctx->cqe_cached - ctx->rings->cqes;
2229
2230                         cqe += off;
2231                 }
2232
2233                 ctx->cached_cq_tail++;
2234                 ctx->cqe_cached++;
2235                 return cqe;
2236         }
2237
2238         return __io_get_cqe(ctx);
2239 }
2240
2241 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
2242 {
2243         struct io_ev_fd *ev_fd;
2244
2245         rcu_read_lock();
2246         /*
2247          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
2248          * and eventfd_signal
2249          */
2250         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
2251
2252         /*
2253          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
2254          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
2255          * the function and rcu_read_lock.
2256          */
2257         if (unlikely(!ev_fd))
2258                 goto out;
2259         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
2260                 goto out;
2261
2262         if (!ev_fd->eventfd_async || io_wq_current_is_worker())
2263                 eventfd_signal(ev_fd->cq_ev_fd, 1);
2264 out:
2265         rcu_read_unlock();
2266 }
2267
2268 static inline void io_cqring_wake(struct io_ring_ctx *ctx)
2269 {
2270         /*
2271          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
2272          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
2273          * wake as many waiters as we need to.
2274          */
2275         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
2276                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
2277 }
2278
2279 /*
2280  * This should only get called when at least one event has been posted.
2281  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
2282  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
2283  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
2284  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
2285  */
2286 static inline void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
2287 {
2288         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active ||
2289                      ctx->has_evfd))
2290                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
2291
2292         io_cqring_wake(ctx);
2293 }
2294
2295 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
2296 {
2297         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active ||
2298                      ctx->has_evfd))
2299                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
2300
2301         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2302                 io_cqring_wake(ctx);
2303 }
2304
2305 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
2306 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
2307 {
2308         bool all_flushed, posted;
2309         size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);
2310
2311         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
2312                 return false;
2313
2314         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
2315                 cqe_size <<= 1;
2316
2317         posted = false;
2318         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2319         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
2320                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
2321                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
2322
2323                 if (!cqe && !force)
2324                         break;
2325                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
2326                                         struct io_overflow_cqe, list);
2327                 if (cqe)
2328                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
2329                 else
2330                         io_account_cq_overflow(ctx);
2331
2332                 posted = true;
2333                 list_del(&ocqe->list);
2334                 kfree(ocqe);
2335         }
2336
2337         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
2338         if (all_flushed) {
2339                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
2340                 atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
2341         }
2342
2343         io_commit_cqring(ctx);
2344         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2345         if (posted)
2346                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2347         return all_flushed;
2348 }
2349
2350 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
2351 {
2352         bool ret = true;
2353
2354         if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
2355                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
2356                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
2357                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2358                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2359                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
2360                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2361         }
2362
2363         return ret;
2364 }
2365
2366 static void __io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
2367 {
2368         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
2369
2370         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
2371         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
2372                 wake_up(&tctx->wait);
2373         put_task_struct_many(task, nr);
2374 }
2375
2376 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
2377 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
2378 {
2379         if (likely(task == current))
2380                 task->io_uring->cached_refs += nr;
2381         else
2382                 __io_put_task(task, nr);
2383 }
2384
2385 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
2386 {
2387         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
2388
2389         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
2390         refcount_add(refill, &current->usage);
2391         tctx->cached_refs += refill;
2392 }
2393
2394 static inline void io_get_task_refs(int nr)
2395 {
2396         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2397
2398         tctx->cached_refs -= nr;
2399         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
2400                 io_task_refs_refill(tctx);
2401 }
2402
2403 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
2404 {
2405         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
2406         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
2407
2408         if (refs) {
2409                 tctx->cached_refs = 0;
2410                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
2411                 put_task_struct_many(task, refs);
2412         }
2413 }
2414
2415 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
2416                                      s32 res, u32 cflags, u64 extra1,
2417                                      u64 extra2)
2418 {
2419         struct io_overflow_cqe *ocqe;
2420         size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
2421         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
2422
2423         if (is_cqe32)
2424                 ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);
2425
2426         ocqe = kmalloc(ocq_size, GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
2427         trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, user_data, res, cflags, ocqe);
2428         if (!ocqe) {
2429                 /*
2430                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
2431                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
2432                  * on the floor.
2433                  */
2434                 io_account_cq_overflow(ctx);
2435                 set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
2436                 return false;
2437         }
2438         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
2439                 set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
2440                 atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
2441
2442         }
2443         ocqe->cqe.user_data = user_data;
2444         ocqe->cqe.res = res;
2445         ocqe->cqe.flags = cflags;
2446         if (is_cqe32) {
2447                 ocqe->cqe.big_cqe[0] = extra1;
2448                 ocqe->cqe.big_cqe[1] = extra2;
2449         }
2450         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
2451         return true;
2452 }
2453
2454 static inline bool __io_fill_cqe_req(struct io_ring_ctx *ctx,
2455                                      struct io_kiocb *req)
2456 {
2457         struct io_uring_cqe *cqe;
2458
2459         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)) {
2460                 trace_io_uring_complete(req->ctx, req, req->cqe.user_data,
2461                                         req->cqe.res, req->cqe.flags, 0, 0);
2462
2463                 /*
2464                  * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
2465                  * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
2466                  * the ring.
2467                  */
2468                 cqe = io_get_cqe(ctx);
2469                 if (likely(cqe)) {
2470                         memcpy(cqe, &req->cqe, sizeof(*cqe));
2471                         return true;
2472                 }
2473
2474                 return io_cqring_event_overflow(ctx, req->cqe.user_data,
2475                                                 req->cqe.res, req->cqe.flags,
2476                                                 0, 0);
2477         } else {
2478                 u64 extra1 = 0, extra2 = 0;
2479
2480                 if (req->flags & REQ_F_CQE32_INIT) {
2481                         extra1 = req->extra1;
2482                         extra2 = req->extra2;
2483                 }
2484
2485                 trace_io_uring_complete(req->ctx, req, req->cqe.user_data,
2486                                         req->cqe.res, req->cqe.flags, extra1, extra2);
2487
2488                 /*
2489                  * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
2490                  * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
2491                  * the ring.
2492                  */
2493                 cqe = io_get_cqe(ctx);
2494                 if (likely(cqe)) {
2495                         memcpy(cqe, &req->cqe, sizeof(struct io_uring_cqe));
2496                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], extra1);
2497                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], extra2);
2498                         return true;
2499                 }
2500
2501                 return io_cqring_event_overflow(ctx, req->cqe.user_data,
2502                                 req->cqe.res, req->cqe.flags,
2503                                 extra1, extra2);
2504         }
2505 }
2506
2507 static noinline bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
2508                                      s32 res, u32 cflags)
2509 {
2510         struct io_uring_cqe *cqe;
2511
2512         ctx->cq_extra++;
2513         trace_io_uring_complete(ctx, NULL, user_data, res, cflags, 0, 0);
2514
2515         /*
2516          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
2517          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
2518          * the ring.
2519          */
2520         cqe = io_get_cqe(ctx);
2521         if (likely(cqe)) {
2522                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
2523                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
2524                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
2525
2526                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2527                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
2528                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
2529                 }
2530                 return true;
2531         }
2532         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
2533 }
2534
2535 static void __io_req_complete_put(struct io_kiocb *req)
2536 {
2537         /*
2538          * If we're the last reference to this request, add to our locked
2539          * free_list cache.
2540          */
2541         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2542                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2543
2544                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2545                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
2546                                 io_disarm_next(req);
2547                         if (req->link) {
2548                                 io_req_task_queue(req->link);
2549                                 req->link = NULL;
2550                         }
2551                 }
2552                 io_req_put_rsrc(req);
2553                 /*
2554                  * Selected buffer deallocation in io_clean_op() assumes that
2555                  * we don't hold ->completion_lock. Clean them here to avoid
2556                  * deadlocks.
2557                  */
2558                 io_put_kbuf_comp(req);
2559                 io_dismantle_req(req);
2560                 io_put_task(req->task, 1);
2561                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
2562                 ctx->locked_free_nr++;
2563         }
2564 }
2565
2566 static void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, s32 res,
2567                                    u32 cflags)
2568 {
2569         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP)) {
2570                 req->cqe.res = res;
2571                 req->cqe.flags = cflags;
2572                 __io_fill_cqe_req(req->ctx, req);
2573         }
2574         __io_req_complete_put(req);
2575 }
2576
2577 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
2578 {
2579         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2580
2581         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2582         __io_req_complete_post(req, res, cflags);
2583         io_commit_cqring(ctx);
2584         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2585         io_cqring_ev_posted(ctx);
2586 }
2587
2588 static inline void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, s32 res,
2589                                          u32 cflags)
2590 {
2591         req->cqe.res = res;
2592         req->cqe.flags = cflags;
2593         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
2594 }
2595
2596 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
2597                                      s32 res, u32 cflags)
2598 {
2599         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
2600                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2601         else
2602                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2603 }
2604
2605 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, s32 res)
2606 {
2607         if (res < 0)
2608                 req_set_fail(req);
2609         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
2610 }
2611
2612 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
2613 {
2614         req_set_fail(req);
2615         io_req_complete_post(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
2616 }
2617
2618 /*
2619  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
2620  * advance and keep them valid across allocations.
2621  */
2622 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
2623 {
2624         req->ctx = ctx;
2625         req->link = NULL;
2626         req->async_data = NULL;
2627         /* not necessary, but safer to zero */
2628         req->cqe.res = 0;
2629 }
2630
2631 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
2632                                         struct io_submit_state *state)
2633 {
2634         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2635         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
2636         ctx->locked_free_nr = 0;
2637         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2638 }
2639
2640 static inline bool io_req_cache_empty(struct io_ring_ctx *ctx)
2641 {
2642         return !ctx->submit_state.free_list.next;
2643 }
2644
2645 /*
2646  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
2647  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
2648  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
2649  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
2650  */
2651 static __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
2652         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2653 {
2654         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
2655         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
2656         int ret, i;
2657
2658         /*
2659          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
2660          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
2661          * side cache.
2662          */
2663         if (data_race(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
2664                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
2665                 if (!io_req_cache_empty(ctx))
2666                         return true;
2667         }
2668
2669         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
2670
2671         /*
2672          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
2673          * retry single alloc to be on the safe side.
2674          */
2675         if (unlikely(ret <= 0)) {
2676                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
2677                 if (!reqs[0])
2678                         return false;
2679                 ret = 1;
2680         }
2681
2682         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
2683         for (i = 0; i < ret; i++) {
2684                 struct io_kiocb *req = reqs[i];
2685
2686                 io_preinit_req(req, ctx);
2687                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
2688         }
2689         return true;
2690 }
2691
2692 static inline bool io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
2693 {
2694         if (unlikely(io_req_cache_empty(ctx)))
2695                 return __io_alloc_req_refill(ctx);
2696         return true;
2697 }
2698
2699 static inline struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
2700 {
2701         struct io_wq_work_node *node;
2702
2703         node = wq_stack_extract(&ctx->submit_state.free_list);
2704         return container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
2705 }
2706
2707 static inline void io_put_file(struct file *file)
2708 {
2709         if (file)
2710                 fput(file);
2711 }
2712
2713 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
2714 {
2715         unsigned int flags = req->flags;
2716
2717         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
2718                 io_clean_op(req);
2719         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
2720                 io_put_file(req->file);
2721 }
2722
2723 static __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2724 {
2725         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2726
2727         io_req_put_rsrc(req);
2728         io_dismantle_req(req);
2729         io_put_task(req->task, 1);
2730
2731         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2732         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
2733         ctx->locked_free_nr++;
2734         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2735 }
2736
2737 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2738 {
2739         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2740
2741         req->link = nxt->link;
2742         nxt->link = NULL;
2743 }
2744
2745 static struct io_kiocb *io_disarm_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2746         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2747         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
2748 {
2749         struct io_kiocb *link = req->link;
2750
2751         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2752                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2753
2754                 io_remove_next_linked(req);
2755                 link->timeout.head = NULL;
2756                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2757                         list_del(&link->timeout.list);
2758                         return link;
2759                 }
2760         }
2761         return NULL;
2762 }
2763
2764 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2765         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2766 {
2767         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
2768         bool ignore_cqes = req->flags & REQ_F_SKIP_LINK_CQES;
2769
2770         req->link = NULL;
2771         while (link) {
2772                 long res = -ECANCELED;
2773
2774                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
2775                         res = link->cqe.res;
2776
2777                 nxt = link->link;
2778                 link->link = NULL;
2779
2780                 trace_io_uring_fail_link(req->ctx, req, req->cqe.user_data,
2781                                         req->opcode, link);
2782
2783                 if (ignore_cqes)
2784                         link->flags |= REQ_F_CQE_SKIP;
2785                 else
2786                         link->flags &= ~REQ_F_CQE_SKIP;
2787                 __io_req_complete_post(link, res, 0);
2788                 link = nxt;
2789         }
2790 }
2791
2792 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2793         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2794 {
2795         struct io_kiocb *link = NULL;
2796         bool posted = false;
2797
2798         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2799                 link = req->link;
2800                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2801                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2802                         io_remove_next_linked(req);
2803                         io_req_tw_post_queue(link, -ECANCELED, 0);
2804                         posted = true;
2805                 }
2806         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2807                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2808
2809                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2810                 link = io_disarm_linked_timeout(req);
2811                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2812                 if (link) {
2813                         posted = true;
2814                         io_req_tw_post_queue(link, -ECANCELED, 0);
2815                 }
2816         }
2817         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2818                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2819                 posted |= (req->link != NULL);
2820                 io_fail_links(req);
2821         }
2822         return posted;
2823 }
2824
2825 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
2826 {
2827         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2828         bool posted;
2829
2830         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2831         posted = io_disarm_next(req);
2832         io_commit_cqring(ctx);
2833         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2834         if (posted)
2835                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2836 }
2837
2838 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2839 {
2840         struct io_kiocb *nxt;
2841
2842         /*
2843          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2844          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2845          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2846          * of the chain.
2847          */
2848         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
2849                 __io_req_find_next_prep(req);
2850         nxt = req->link;
2851         req->link = NULL;
2852         return nxt;
2853 }
2854
2855 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2856 {
2857         if (!ctx)
2858                 return;
2859         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
2860                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
2861         if (*locked) {
2862                 io_submit_flush_completions(ctx);
2863                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2864                 *locked = false;
2865         }
2866         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2867 }
2868
2869 static inline void ctx_commit_and_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
2870 {
2871         io_commit_cqring(ctx);
2872         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2873         io_cqring_ev_posted(ctx);
2874 }
2875
2876 static void handle_prev_tw_list(struct io_wq_work_node *node,
2877                                 struct io_ring_ctx **ctx, bool *uring_locked)
2878 {
2879         if (*ctx && !*uring_locked)
2880                 spin_lock(&(*ctx)->completion_lock);
2881
2882         do {
2883                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
2884                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2885                                                     io_task_work.node);
2886
2887                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
2888
2889                 if (req->ctx != *ctx) {
2890                         if (unlikely(!*uring_locked && *ctx))
2891                                 ctx_commit_and_unlock(*ctx);
2892
2893                         ctx_flush_and_put(*ctx, uring_locked);
2894                         *ctx = req->ctx;
2895                         /* if not contended, grab and improve batching */
2896                         *uring_locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
2897                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
2898                         if (unlikely(!*uring_locked))
2899                                 spin_lock(&(*ctx)->completion_lock);
2900                 }
2901                 if (likely(*uring_locked))
2902                         req->io_task_work.func(req, uring_locked);
2903                 else
2904                         __io_req_complete_post(req, req->cqe.res,
2905                                                 io_put_kbuf_comp(req));
2906                 node = next;
2907         } while (node);
2908
2909         if (unlikely(!*uring_locked))
2910                 ctx_commit_and_unlock(*ctx);
2911 }
2912
2913 static void handle_tw_list(struct io_wq_work_node *node,
2914                            struct io_ring_ctx **ctx, bool *locked)
2915 {
2916         do {
2917                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
2918                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2919                                                     io_task_work.node);
2920
2921                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
2922
2923                 if (req->ctx != *ctx) {
2924                         ctx_flush_and_put(*ctx, locked);
2925                         *ctx = req->ctx;
2926                         /* if not contended, grab and improve batching */
2927                         *locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
2928                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
2929                 }
2930                 req->io_task_work.func(req, locked);
2931                 node = next;
2932         } while (node);
2933 }
2934
2935 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2936 {
2937         bool uring_locked = false;
2938         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2939         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2940                                                   task_work);
2941
2942         while (1) {
2943                 struct io_wq_work_node *node1, *node2;
2944
2945                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2946                 node1 = tctx->prio_task_list.first;
2947                 node2 = tctx->task_list.first;
2948                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2949                 INIT_WQ_LIST(&tctx->prio_task_list);
2950                 if (!node2 && !node1)
2951                         tctx->task_running = false;
2952                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2953                 if (!node2 && !node1)
2954                         break;
2955
2956                 if (node1)
2957                         handle_prev_tw_list(node1, &ctx, &uring_locked);
2958                 if (node2)
2959                         handle_tw_list(node2, &ctx, &uring_locked);
2960                 cond_resched();
2961
2962                 if (data_race(!tctx->task_list.first) &&
2963                     data_race(!tctx->prio_task_list.first) && uring_locked)
2964                         io_submit_flush_completions(ctx);
2965         }
2966
2967         ctx_flush_and_put(ctx, &uring_locked);
2968
2969         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_idle */
2970         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
2971                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2972 }
2973
2974 static void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req,
2975                                    struct io_uring_task *tctx,
2976                                    struct io_wq_work_list *list)
2977 {
2978         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2979         struct io_wq_work_node *node;
2980         unsigned long flags;
2981         bool running;
2982
2983         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2984         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, list);
2985         running = tctx->task_running;
2986         if (!running)
2987                 tctx->task_running = true;
2988         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2989
2990         /* task_work already pending, we're done */
2991         if (running)
2992                 return;
2993
2994         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
2995                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
2996
2997         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
2998                 return;
2999
3000         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
3001         tctx->task_running = false;
3002         node = wq_list_merge(&tctx->prio_task_list, &tctx->task_list);
3003         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
3004
3005         while (node) {
3006                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
3007                 node = node->next;
3008                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
3009                               &req->ctx->fallback_llist))
3010                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
3011         }
3012 }
3013
3014 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
3015 {
3016         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
3017
3018         __io_req_task_work_add(req, tctx, &tctx->task_list);
3019 }
3020
3021 static void io_req_task_prio_work_add(struct io_kiocb *req)
3022 {
3023         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
3024
3025         if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
3026                 __io_req_task_work_add(req, tctx, &tctx->prio_task_list);
3027         else
3028                 __io_req_task_work_add(req, tctx, &tctx->task_list);
3029 }
3030
3031 static void io_req_tw_post(struct io_kiocb *req, bool *locked)
3032 {
3033         io_req_complete_post(req, req->cqe.res, req->cqe.flags);
3034 }
3035
3036 static void io_req_tw_post_queue(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
3037 {
3038         req->cqe.res = res;
3039         req->cqe.flags = cflags;
3040         req->io_task_work.func = io_req_tw_post;
3041         io_req_task_work_add(req);
3042 }
3043
3044 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
3045 {
3046         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
3047         io_tw_lock(req->ctx, locked);
3048         io_req_complete_failed(req, req->cqe.res);
3049 }
3050
3051 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
3052 {
3053         io_tw_lock(req->ctx, locked);
3054         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
3055         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
3056                 io_queue_sqe(req);
3057         else
3058                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
3059 }
3060
3061 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
3062 {
3063         req->cqe.res = ret;
3064         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
3065         io_req_task_work_add(req);
3066 }
3067
3068 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
3069 {
3070         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
3071         io_req_task_work_add(req);
3072 }
3073
3074 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
3075 {
3076         req->io_task_work.func = io_queue_iowq;
3077         io_req_task_work_add(req);
3078 }
3079
3080 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
3081 {
3082         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
3083
3084         if (nxt)
3085                 io_req_task_queue(nxt);
3086 }
3087
3088 static void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx,
3089                                 struct io_wq_work_node *node)
3090         __must_hold(&ctx->uring_lock)
3091 {
3092         struct task_struct *task = NULL;
3093         int task_refs = 0;
3094
3095         do {
3096                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
3097                                                     comp_list);
3098
3099                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
3100                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
3101                                 node = req->comp_list.next;
3102                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
3103                                         continue;
3104                         }
3105                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
3106                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
3107
3108                                 if (apoll->double_poll)
3109                                         kfree(apoll->double_poll);
3110                                 list_add(&apoll->poll.wait.entry,
3111                                                 &ctx->apoll_cache);
3112                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
3113                         }
3114                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
3115                                 io_queue_next(req);
3116                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
3117                                 io_clean_op(req);
3118                 }
3119                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3120                         io_put_file(req->file);
3121
3122                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
3123
3124                 if (req->task != task) {
3125                         if (task)
3126                                 io_put_task(task, task_refs);
3127                         task = req->task;
3128                         task_refs = 0;
3129                 }
3130                 task_refs++;
3131                 node = req->comp_list.next;
3132                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
3133         } while (node);
3134
3135         if (task)
3136                 io_put_task(task, task_refs);
3137 }
3138
3139 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
3140         __must_hold(&ctx->uring_lock)
3141 {
3142         struct io_wq_work_node *node, *prev;
3143         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
3144
3145         if (state->flush_cqes) {
3146                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
3147                 wq_list_for_each(node, prev, &state->compl_reqs) {
3148                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
3149                                                     comp_list);
3150
3151                         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
3152                                 __io_fill_cqe_req(ctx, req);
3153                 }
3154
3155                 io_commit_cqring(ctx);
3156                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3157                 io_cqring_ev_posted(ctx);
3158                 state->flush_cqes = false;
3159         }
3160
3161         io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
3162         INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
3163 }
3164
3165 /*
3166  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
3167  * was the last reference to this request.
3168  */
3169 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
3170 {
3171         struct io_kiocb *nxt = NULL;
3172
3173         if (req_ref_put_and_test(req)) {
3174                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS))
3175                         nxt = io_req_find_next(req);
3176                 io_free_req(req);
3177         }
3178         return nxt;
3179 }
3180
3181 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
3182 {
3183         if (req_ref_put_and_test(req)) {
3184                 io_queue_next(req);
3185                 io_free_req(req);
3186         }
3187 }
3188
3189 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
3190 {
3191         /* See comment at the top of this file */
3192         smp_rmb();
3193         return __io_cqring_events(ctx);
3194 }
3195
3196 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
3197 {
3198         struct io_rings *rings = ctx->rings;
3199
3200         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
3201         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
3202 }
3203
3204 static inline bool io_run_task_work(void)
3205 {
3206         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || task_work_pending(current)) {
3207                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
3208                 clear_notify_signal();
3209                 if (task_work_pending(current))
3210                         task_work_run();
3211                 return true;
3212         }
3213
3214         return false;
3215 }
3216
3217 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, bool force_nonspin)
3218 {
3219         struct io_wq_work_node *pos, *start, *prev;
3220         unsigned int poll_flags = BLK_POLL_NOSLEEP;
3221         DEFINE_IO_COMP_BATCH(iob);
3222         int nr_events = 0;
3223
3224         /*
3225          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
3226          * off our complete list.
3227          */
3228         if (ctx->poll_multi_queue || force_nonspin)
3229                 poll_flags |= BLK_POLL_ONESHOT;
3230
3231         wq_list_for_each(pos, start, &ctx->iopoll_list) {
3232                 struct io_kiocb *req = container_of(pos, struct io_kiocb, comp_list);
3233                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3234                 int ret;
3235
3236                 /*
3237                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
3238                  * If we find a request that requires polling, break out
3239                  * and complete those lists first, if we have entries there.
3240                  */
3241                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
3242                         break;
3243
3244                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, &iob, poll_flags);
3245                 if (unlikely(ret < 0))
3246                         return ret;
3247                 else if (ret)
3248                         poll_flags |= BLK_POLL_ONESHOT;
3249
3250                 /* iopoll may have completed current req */
3251                 if (!rq_list_empty(iob.req_list) ||
3252                     READ_ONCE(req->iopoll_completed))
3253                         break;
3254         }
3255
3256         if (!rq_list_empty(iob.req_list))
3257                 iob.complete(&iob);
3258         else if (!pos)
3259                 return 0;
3260
3261         prev = start;
3262         wq_list_for_each_resume(pos, prev) {
3263                 struct io_kiocb *req = container_of(pos, struct io_kiocb, comp_list);
3264
3265                 /* order with io_complete_rw_iopoll(), e.g. ->result updates */
3266                 if (!smp_load_acquire(&req->iopoll_completed))
3267                         break;
3268                 nr_events++;
3269                 if (unlikely(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
3270                         continue;
3271
3272                 req->cqe.flags = io_put_kbuf(req, 0);
3273                 __io_fill_cqe_req(req->ctx, req);
3274         }
3275
3276         if (unlikely(!nr_events))
3277                 return 0;
3278
3279         io_commit_cqring(ctx);
3280         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
3281         pos = start ? start->next : ctx->iopoll_list.first;
3282         wq_list_cut(&ctx->iopoll_list, prev, start);
3283         io_free_batch_list(ctx, pos);
3284         return nr_events;
3285 }
3286
3287 /*
3288  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
3289  * find and complete them.
3290  */
3291 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
3292 {
3293         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3294                 return;
3295
3296         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3297         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3298                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
3299                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
3300                         break;
3301                 /*
3302                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
3303                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
3304                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
3305                  */
3306                 if (need_resched()) {
3307                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3308                         cond_resched();
3309                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3310                 }
3311         }
3312         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3313 }
3314
3315 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
3316 {
3317         unsigned int nr_events = 0;
3318         int ret = 0;
3319         unsigned long check_cq;
3320
3321         /*
3322          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
3323          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
3324          * already triggered a CQE (eg in error).
3325          */
3326         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
3327         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
3328                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
3329         if (io_cqring_events(ctx))
3330                 return 0;
3331
3332         /*
3333          * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
3334          * dropped CQE.
3335          */
3336         if (unlikely(check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT)))
3337                 return -EBADR;
3338
3339         do {
3340                 /*
3341                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
3342                  * application entering polling for a command before it gets
3343                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
3344                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
3345                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
3346                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
3347                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
3348                  * very same mutex.
3349                  */
3350                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3351                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
3352
3353                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3354                         io_run_task_work();
3355                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3356
3357                         /* some requests don't go through iopoll_list */
3358                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
3359                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
3360                                 break;
3361                 }
3362                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
3363                 if (ret < 0)
3364                         break;
3365                 nr_events += ret;
3366                 ret = 0;
3367         } while (nr_events < min && !need_resched());
3368
3369         return ret;
3370 }
3371
3372 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
3373 {
3374         /*
3375          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
3376          * thread.
3377          */
3378         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3379                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
3380
3381                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
3382                 sb_end_write(sb);
3383         }
3384 }
3385
3386 #ifdef CONFIG_BLOCK
3387 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
3388 {
3389         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3390
3391         if (!req_has_async_data(req))
3392                 return !io_req_prep_async(req);
3393         iov_iter_restore(&rw->s.iter, &rw->s.iter_state);
3394         return true;
3395 }
3396
3397 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
3398 {
3399         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
3400         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3401
3402         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
3403                 return false;
3404         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
3405             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
3406                 return false;
3407         /*
3408          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
3409          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
3410          * -EAGAIN.
3411          */
3412         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
3413                 return false;
3414         /*
3415          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
3416          * not in the original thread group (or in task context).
3417          */
3418         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
3419                 return false;
3420         return true;
3421 }
3422 #else
3423 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
3424 {
3425         return false;
3426 }
3427 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
3428 {
3429         return false;
3430 }
3431 #endif
3432
3433 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
3434 {
3435         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE) {
3436                 kiocb_end_write(req);
3437                 fsnotify_modify(req->file);
3438         } else {
3439                 fsnotify_access(req->file);
3440         }
3441         if (unlikely(res != req->cqe.res)) {
3442                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
3443                     io_rw_should_reissue(req)) {
3444                         req->flags |= REQ_F_REISSUE | REQ_F_PARTIAL_IO;
3445                         return true;
3446                 }
3447                 req_set_fail(req);
3448                 req->cqe.res = res;
3449         }
3450         return false;
3451 }
3452
3453 static inline void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
3454 {
3455         int res = req->cqe.res;
3456
3457         if (*locked) {
3458                 io_req_complete_state(req, res, io_put_kbuf(req, 0));
3459                 io_req_add_compl_list(req);
3460         } else {
3461                 io_req_complete_post(req, res,
3462                                         io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
3463         }
3464 }
3465
3466 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res,
3467                              unsigned int issue_flags)
3468 {
3469         if (__io_complete_rw_common(req, res))
3470                 return;
3471         __io_req_complete(req, issue_flags, req->cqe.res,
3472                                 io_put_kbuf(req, issue_flags));
3473 }
3474
3475 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res)
3476 {
3477         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
3478
3479         if (__io_complete_rw_common(req, res))
3480                 return;
3481         req->cqe.res = res;
3482         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
3483         io_req_task_prio_work_add(req);
3484 }
3485
3486 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res)
3487 {
3488         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
3489
3490         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
3491                 kiocb_end_write(req);
3492         if (unlikely(res != req->cqe.res)) {
3493                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
3494                         req->flags |= REQ_F_REISSUE | REQ_F_PARTIAL_IO;
3495                         return;
3496                 }
3497                 req->cqe.res = res;
3498         }
3499
3500         /* order with io_iopoll_complete() checking ->iopoll_completed */
3501         smp_store_release(&req->iopoll_completed, 1);
3502 }
3503
3504 /*
3505  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
3506  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
3507  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
3508  * accessing the kiocb cookie.
3509  */
3510 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3511 {
3512         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3513         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
3514
3515         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
3516         if (unlikely(needs_lock))
3517                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3518
3519         /*
3520          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
3521          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
3522          * different devices.
3523          */
3524         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3525                 ctx->poll_multi_queue = false;
3526         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
3527                 struct io_kiocb *list_req;
3528
3529                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
3530                                         comp_list);
3531                 if (list_req->file != req->file)
3532                         ctx->poll_multi_queue = true;
3533         }
3534
3535         /*
3536          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
3537          * it to the front so we find it first.
3538          */
3539         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
3540                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
3541         else
3542                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
3543
3544         if (unlikely(needs_lock)) {
3545                 /*
3546                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
3547                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
3548                  * current task context is sq thread, we don't need to check
3549                  * whether should wake up sq thread.
3550                  */
3551                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
3552                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
3553                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3554
3555                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3556         }
3557 }
3558
3559 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
3560 {
3561         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
3562 }
3563
3564 /*
3565  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
3566  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
3567  * inline.
3568  */
3569 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
3570 {
3571         if (S_ISBLK(mode)) {
3572                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
3573                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
3574                         return true;
3575                 return false;
3576         }
3577         if (S_ISSOCK(mode))
3578                 return true;
3579         if (S_ISREG(mode)) {
3580                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
3581                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
3582                     file->f_op != &io_uring_fops)
3583                         return true;
3584                 return false;
3585         }
3586
3587         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
3588         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
3589                 return true;
3590         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
3591 }
3592
3593 /*
3594  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
3595  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
3596  * inline.
3597  */
3598 static unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
3599 {
3600         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
3601         unsigned int res = 0;
3602
3603         if (S_ISREG(mode))
3604                 res |= FFS_ISREG;
3605         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
3606                 res |= FFS_NOWAIT;
3607         if (io_file_need_scm(file))
3608                 res |= FFS_SCM;
3609         return res;
3610 }
3611
3612 static inline bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req)
3613 {
3614         return req->flags & REQ_F_SUPPORT_NOWAIT;
3615 }
3616
3617 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3618 {
3619         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3620         unsigned ioprio;
3621         int ret;
3622
3623         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
3624         /* used for fixed read/write too - just read unconditionally */
3625         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
3626
3627         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
3628             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3629                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3630                 u16 index;
3631
3632                 if (unlikely(req->buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3633                         return -EFAULT;
3634                 index = array_index_nospec(req->buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3635                 req->imu = ctx->user_bufs[index];
3636                 io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
3637         }
3638
3639         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
3640         if (ioprio) {
3641                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
3642                 if (ret)
3643                         return ret;
3644
3645                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
3646         } else {
3647                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
3648         }
3649
3650         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3651         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
3652         req->rw.flags = READ_ONCE(sqe->rw_flags);
3653         return 0;
3654 }
3655
3656 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
3657 {
3658         switch (ret) {
3659         case -EIOCBQUEUED:
3660                 break;
3661         case -ERESTARTSYS:
3662         case -ERESTARTNOINTR:
3663         case -ERESTARTNOHAND:
3664         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
3665                 /*
3666                  * We can't just restart the syscall, since previously
3667                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
3668                  * IO with EINTR.
3669                  */
3670                 ret = -EINTR;
3671                 fallthrough;
3672         default:
3673                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret);
3674         }
3675 }
3676
3677 static inline loff_t *io_kiocb_update_pos(struct io_kiocb *req)
3678 {
3679         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3680
3681         if (kiocb->ki_pos != -1)
3682                 return &kiocb->ki_pos;
3683
3684         if (!(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
3685                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
3686                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
3687                 return &kiocb->ki_pos;
3688         }
3689
3690         kiocb->ki_pos = 0;
3691         return NULL;
3692 }
3693
3694 static void kiocb_done(struct io_kiocb *req, ssize_t ret,
3695                        unsigned int issue_flags)
3696 {
3697         struct io_async_rw *io = req->async_data;
3698
3699         /* add previously done IO, if any */
3700         if (req_has_async_data(req) && io->bytes_done > 0) {
3701                 if (ret < 0)
3702                         ret = io->bytes_done;
3703                 else
3704                         ret += io->bytes_done;
3705         }
3706
3707         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
3708                 req->file->f_pos = req->rw.kiocb.ki_pos;
3709         if (ret >= 0 && (req->rw.kiocb.ki_complete == io_complete_rw))
3710                 __io_complete_rw(req, ret, issue_flags);
3711         else
3712                 io_rw_done(&req->rw.kiocb, ret);
3713
3714         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3715                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3716                 if (io_resubmit_prep(req))
3717                         io_req_task_queue_reissue(req);
3718                 else
3719                         io_req_task_queue_fail(req, ret);
3720         }
3721 }
3722
3723 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
3724                              struct io_mapped_ubuf *imu)
3725 {
3726         size_t len = req->rw.len;
3727         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
3728         size_t offset;
3729
3730         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
3731                 return -EFAULT;
3732         /* not inside the mapped region */
3733         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
3734                 return -EFAULT;
3735
3736         /*
3737          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3738          * and advance us to the beginning.
3739          */
3740         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3741         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3742
3743         if (offset) {
3744                 /*
3745                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3746                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3747                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3748                  * we know that:
3749                  *
3750                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3751                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3752                  *    first and last bvec
3753                  *
3754                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3755                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3756                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3757                  * since we can just skip the first segment, which may not
3758                  * be PAGE_SIZE aligned.
3759                  */
3760                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3761
3762                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3763                         iov_iter_advance(iter, offset);
3764                 } else {
3765                         unsigned long seg_skip;
3766
3767                         /* skip first vec */
3768                         offset -= bvec->bv_len;
3769                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3770
3771                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3772                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3773                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3774                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3775                 }
3776         }
3777
3778         return 0;
3779 }
3780
3781 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
3782                            unsigned int issue_flags)
3783 {
3784         if (WARN_ON_ONCE(!req->imu))
3785                 return -EFAULT;
3786         return __io_import_fixed(req, rw, iter, req->imu);
3787 }
3788
3789 static int io_buffer_add_list(struct io_ring_ctx *ctx,
3790                               struct io_buffer_list *bl, unsigned int bgid)
3791 {
3792         bl->bgid = bgid;
3793         if (bgid < BGID_ARRAY)
3794                 return 0;
3795
3796         return xa_err(xa_store(&ctx->io_bl_xa, bgid, bl, GFP_KERNEL));
3797 }
3798
3799 static void __user *io_provided_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3800                                               struct io_buffer_list *bl)
3801 {
3802         if (!list_empty(&bl->buf_list)) {
3803                 struct io_buffer *kbuf;
3804
3805                 kbuf = list_first_entry(&bl->buf_list, struct io_buffer, list);
3806                 list_del(&kbuf->list);
3807                 if (*len > kbuf->len)
3808                         *len = kbuf->len;
3809                 req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3810                 req->kbuf = kbuf;
3811                 req->buf_index = kbuf->bid;
3812                 return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3813         }
3814         return NULL;
3815 }
3816
3817 static void __user *io_ring_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3818                                           struct io_buffer_list *bl,
3819                                           unsigned int issue_flags)
3820 {
3821         struct io_uring_buf_ring *br = bl->buf_ring;
3822         struct io_uring_buf *buf;
3823         __u16 head = bl->head;
3824
3825         if (unlikely(smp_load_acquire(&br->tail) == head))
3826                 return NULL;
3827
3828         head &= bl->mask;
3829         if (head < IO_BUFFER_LIST_BUF_PER_PAGE) {
3830                 buf = &br->bufs[head];
3831         } else {
3832                 int off = head & (IO_BUFFER_LIST_BUF_PER_PAGE - 1);
3833                 int index = head / IO_BUFFER_LIST_BUF_PER_PAGE;
3834                 buf = page_address(bl->buf_pages[index]);
3835                 buf += off;
3836         }
3837         if (*len > buf->len)
3838                 *len = buf->len;
3839         req->flags |= REQ_F_BUFFER_RING;
3840         req->buf_list = bl;
3841         req->buf_index = buf->bid;
3842
3843         if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED || !file_can_poll(req->file)) {
3844                 /*
3845                  * If we came in unlocked, we have no choice but to consume the
3846                  * buffer here. This does mean it'll be pinned until the IO
3847                  * completes. But coming in unlocked means we're in io-wq
3848                  * context, hence there should be no further retry. For the
3849                  * locked case, the caller must ensure to call the commit when
3850                  * the transfer completes (or if we get -EAGAIN and must poll
3851                  * or retry).
3852                  */
3853                 req->buf_list = NULL;
3854                 bl->head++;
3855         }
3856         return u64_to_user_ptr(buf->addr);
3857 }
3858
3859 static void __user *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3860                                      unsigned int issue_flags)
3861 {
3862         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3863         struct io_buffer_list *bl;
3864         void __user *ret = NULL;
3865
3866         io_ring_submit_lock(req->ctx, issue_flags);
3867
3868         bl = io_buffer_get_list(ctx, req->buf_index);
3869         if (likely(bl)) {
3870                 if (bl->buf_nr_pages)
3871                         ret = io_ring_buffer_select(req, len, bl, issue_flags);
3872                 else
3873                         ret = io_provided_buffer_select(req, len, bl);
3874         }
3875         io_ring_submit_unlock(req->ctx, issue_flags);
3876         return ret;
3877 }
3878
3879 #ifdef CONFIG_COMPAT
3880 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3881                                 unsigned int issue_flags)
3882 {
3883         struct compat_iovec __user *uiov;
3884         compat_ssize_t clen;
3885         void __user *buf;
3886         size_t len;
3887
3888         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3889         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3890                 return -EFAULT;
3891         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3892                 return -EFAULT;
3893         if (clen < 0)
3894                 return -EINVAL;
3895
3896         len = clen;
3897         buf = io_buffer_select(req, &len, issue_flags);
3898         if (!buf)
3899                 return -ENOBUFS;
3900         req->rw.addr = (unsigned long) buf;
3901         iov[0].iov_base = buf;
3902         req->rw.len = iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3903         return 0;
3904 }
3905 #endif
3906
3907 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3908                                       unsigned int issue_flags)
3909 {
3910         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3911         void __user *buf;
3912         ssize_t len;
3913
3914         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3915                 return -EFAULT;
3916
3917         len = iov[0].iov_len;
3918         if (len < 0)
3919                 return -EINVAL;
3920         buf = io_buffer_select(req, &len, issue_flags);
3921         if (!buf)
3922                 return -ENOBUFS;
3923         req->rw.addr = (unsigned long) buf;
3924         iov[0].iov_base = buf;
3925         req->rw.len = iov[0].iov_len = len;
3926         return 0;
3927 }
3928
3929 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3930                                     unsigned int issue_flags)
3931 {
3932         if (req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED|REQ_F_BUFFER_RING)) {
3933                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3934                 iov[0].iov_len = req->rw.len;
3935                 return 0;
3936         }
3937         if (req->rw.len != 1)
3938                 return -EINVAL;
3939
3940 #ifdef CONFIG_COMPAT
3941         if (req->ctx->compat)
3942                 return io_compat_import(req, iov, issue_flags);
3943 #endif
3944
3945         return __io_iov_buffer_select(req, iov, issue_flags);
3946 }
3947
3948 static inline bool io_do_buffer_select(struct io_kiocb *req)
3949 {
3950         if (!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3951                 return false;
3952         return !(req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED|REQ_F_BUFFER_RING));
3953 }
3954
3955 static struct iovec *__io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3956                                        struct io_rw_state *s,
3957                                        unsigned int issue_flags)
3958 {
3959         struct iov_iter *iter = &s->iter;
3960         u8 opcode = req->opcode;
3961         struct iovec *iovec;
3962         void __user *buf;
3963         size_t sqe_len;
3964         ssize_t ret;
3965
3966         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3967                 ret = io_import_fixed(req, rw, iter, issue_flags);
3968                 if (ret)
3969                         return ERR_PTR(ret);
3970                 return NULL;
3971         }
3972
3973         buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3974         sqe_len = req->rw.len;
3975
3976         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3977                 if (io_do_buffer_select(req)) {
3978                         buf = io_buffer_select(req, &sqe_len, issue_flags);
3979                         if (!buf)
3980                                 return ERR_PTR(-ENOBUFS);
3981                         req->rw.addr = (unsigned long) buf;
3982                         req->rw.len = sqe_len;
3983                 }
3984
3985                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, s->fast_iov, iter);
3986                 if (ret)
3987                         return ERR_PTR(ret);
3988                 return NULL;
3989         }
3990
3991         iovec = s->fast_iov;
3992         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3993                 ret = io_iov_buffer_select(req, iovec, issue_flags);
3994                 if (ret)
3995                         return ERR_PTR(ret);
3996                 iov_iter_init(iter, rw, iovec, 1, iovec->iov_len);
3997                 return NULL;
3998         }
3999
4000         ret = __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, &iovec, iter,
4001                               req->ctx->compat);
4002         if (unlikely(ret < 0))
4003                 return ERR_PTR(ret);
4004         return iovec;
4005 }
4006
4007 static inline int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
4008                                   struct iovec **iovec, struct io_rw_state *s,
4009                                   unsigned int issue_flags)
4010 {
4011         *iovec = __io_import_iovec(rw, req, s, issue_flags);
4012         if (unlikely(IS_ERR(*iovec)))
4013                 return PTR_ERR(*iovec);
4014
4015         iov_iter_save_state(&s->iter, &s->iter_state);
4016         return 0;
4017 }
4018
4019 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
4020 {
4021         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
4022 }
4023
4024 /*
4025  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
4026  * by looping over ->read() or ->write() manually.
4027  */
4028 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
4029 {
4030         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
4031         struct file *file = req->file;
4032         ssize_t ret = 0;
4033         loff_t *ppos;
4034
4035         /*
4036          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
4037          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
4038          * the kiocb to be handled from an async context.
4039          */
4040         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
4041                 return -EOPNOTSUPP;
4042         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) &&
4043             !(kiocb->ki_filp->f_flags & O_NONBLOCK))
4044                 return -EAGAIN;
4045
4046         ppos = io_kiocb_ppos(kiocb);
4047
4048         while (iov_iter_count(iter)) {
4049                 struct iovec iovec;
4050                 ssize_t nr;
4051
4052                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
4053                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
4054                 } else {
4055                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
4056                         iovec.iov_len = req->rw.len;
4057                 }
4058
4059                 if (rw == READ) {
4060                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
4061                                               iovec.iov_len, ppos);
4062                 } else {
4063                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
4064                                                iovec.iov_len, ppos);
4065                 }
4066
4067                 if (nr < 0) {
4068                         if (!ret)
4069                                 ret = nr;
4070                         break;
4071                 }
4072                 ret += nr;
4073                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
4074                         iov_iter_advance(iter, nr);
4075                 } else {
4076                         req->rw.addr += nr;
4077                         req->rw.len -= nr;
4078                         if (!req->rw.len)
4079                                 break;
4080                 }
4081                 if (nr != iovec.iov_len)
4082                         break;
4083         }
4084
4085         return ret;
4086 }
4087
4088 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
4089                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
4090 {
4091         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
4092
4093         memcpy(&rw->s.iter, iter, sizeof(*iter));
4094         rw->free_iovec = iovec;
4095         rw->bytes_done = 0;
4096         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
4097         if (iov_iter_is_bvec(iter))
4098                 return;
4099         if (!iovec) {
4100                 unsigned iov_off = 0;
4101
4102                 rw->s.iter.iov = rw->s.fast_iov;
4103                 if (iter->iov != fast_iov) {
4104                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
4105                         rw->s.iter.iov += iov_off;
4106                 }
4107                 if (rw->s.fast_iov != fast_iov)
4108                         memcpy(rw->s.fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
4109                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
4110         } else {
4111                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4112         }
4113 }
4114
4115 static inline bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
4116 {
4117         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
4118         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
4119         if (req->async_data) {
4120                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
4121                 return false;
4122         }
4123         return true;
4124 }
4125
4126 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
4127                              struct io_rw_state *s, bool force)
4128 {
4129         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
4130                 return 0;
4131         if (!req_has_async_data(req)) {
4132                 struct io_async_rw *iorw;
4133
4134                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4135                         kfree(iovec);
4136                         return -ENOMEM;
4137                 }
4138
4139                 io_req_map_rw(req, iovec, s->fast_iov, &s->iter);
4140                 iorw = req->async_data;
4141                 /* we've copied and mapped the iter, ensure state is saved */
4142                 iov_iter_save_state(&iorw->s.iter, &iorw->s.iter_state);
4143         }
4144         return 0;
4145 }
4146
4147 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
4148 {
4149         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
4150         struct iovec *iov;
4151         int ret;
4152
4153         /* submission path, ->uring_lock should already be taken */
4154         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->s, 0);
4155         if (unlikely(ret < 0))
4156                 return ret;
4157
4158         iorw->bytes_done = 0;
4159         iorw->free_iovec = iov;
4160         if (iov)
4161                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4162         return 0;
4163 }
4164
4165 static int io_readv_prep_async(struct io_kiocb *req)
4166 {
4167         return io_rw_prep_async(req, READ);
4168 }
4169
4170 static int io_writev_prep_async(struct io_kiocb *req)
4171 {
4172         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
4173 }
4174
4175 /*
4176  * This is our waitqueue callback handler, registered through __folio_lock_async()
4177  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
4178  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
4179  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
4180  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
4181  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
4182  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
4183  * slow path.
4184  */
4185 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4186                              int sync, void *arg)
4187 {
4188         struct wait_page_queue *wpq;
4189         struct io_kiocb *req = wait->private;
4190         struct wait_page_key *key = arg;
4191
4192         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
4193
4194         if (!wake_page_match(wpq, key))
4195                 return 0;
4196
4197         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
4198         list_del_init(&wait->entry);
4199         io_req_task_queue(req);
4200         return 1;
4201 }
4202
4203 /*
4204  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
4205  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
4206  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
4207  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
4208  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
4209  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
4210  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
4211  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
4212  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
4213  * async worker threads for a blocking retry.
4214  */
4215 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
4216 {
4217         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
4218         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
4219         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
4220
4221         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
4222         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
4223                 return false;
4224
4225         /* Only for buffered IO */
4226         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
4227                 return false;
4228
4229         /*
4230          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
4231          * support callback based unlocks
4232          */
4233         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
4234                 return false;
4235
4236         wait->wait.func = io_async_buf_func;
4237         wait->wait.private = req;
4238         wait->wait.flags = 0;
4239         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
4240         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
4241         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
4242         kiocb->ki_waitq = wait;
4243         return true;
4244 }
4245
4246 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
4247 {
4248         if (likely(req->file->f_op->read_iter))
4249                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
4250         else if (req->file->f_op->read)
4251                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
4252         else
4253                 return -EINVAL;
4254 }
4255
4256 static bool need_read_all(struct io_kiocb *req)
4257 {
4258         return req->flags & REQ_F_ISREG ||
4259                 S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode);
4260 }
4261
4262 static int io_rw_init_file(struct io_kiocb *req, fmode_t mode)
4263 {
4264         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
4265         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4266         struct file *file = req->file;
4267         int ret;
4268
4269         if (unlikely(!file || !(file->f_mode & mode)))
4270                 return -EBADF;
4271
4272         if (!io_req_ffs_set(req))
4273                 req->flags |= io_file_get_flags(file) << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT;
4274
4275         kiocb->ki_flags = iocb_flags(file);
4276         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, req->rw.flags);
4277         if (unlikely(ret))
4278                 return ret;
4279
4280         /*
4281          * If the file is marked O_NONBLOCK, still allow retry for it if it
4282          * supports async. Otherwise it's impossible to use O_NONBLOCK files
4283          * reliably. If not, or it IOCB_NOWAIT is set, don't retry.
4284          */
4285         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
4286             ((file->f_flags & O_NONBLOCK) && !io_file_supports_nowait(req)))
4287                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4288
4289         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4290                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || !file->f_op->iopoll)
4291                         return -EOPNOTSUPP;
4292
4293                 kiocb->private = NULL;
4294                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI | IOCB_ALLOC_CACHE;
4295                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
4296                 req->iopoll_completed = 0;
4297         } else {
4298                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
4299                         return -EINVAL;
4300                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
4301         }
4302
4303         return 0;
4304 }
4305
4306 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4307 {
4308         struct io_rw_state __s, *s = &__s;
4309         struct iovec *iovec;
4310         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
4311         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4312         struct io_async_rw *rw;
4313         ssize_t ret, ret2;
4314         loff_t *ppos;
4315
4316         if (!req_has_async_data(req)) {
4317                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, s, issue_flags);
4318                 if (unlikely(ret < 0))
4319                         return ret;
4320         } else {
4321                 rw = req->async_data;
4322                 s = &rw->s;
4323
4324                 /*
4325                  * Safe and required to re-import if we're using provided
4326                  * buffers, as we dropped the selected one before retry.
4327                  */
4328                 if (io_do_buffer_select(req)) {
4329                         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, s, issue_flags);
4330                         if (unlikely(ret < 0))
4331                                 return ret;
4332                 }
4333
4334                 /*
4335                  * We come here from an earlier attempt, restore our state to
4336                  * match in case it doesn't. It's cheap enough that we don't
4337                  * need to make this conditional.
4338                  */
4339                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
4340                 iovec = NULL;
4341         }
4342         ret = io_rw_init_file(req, FMODE_READ);
4343         if (unlikely(ret)) {
4344                 kfree(iovec);
4345                 return ret;
4346         }
4347         req->cqe.res = iov_iter_count(&s->iter);
4348
4349         if (force_nonblock) {
4350                 /* If the file doesn't support async, just async punt */
4351                 if (unlikely(!io_file_supports_nowait(req))) {
4352                         ret = io_setup_async_rw(req, iovec, s, true);
4353                         return ret ?: -EAGAIN;
4354                 }
4355                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
4356         } else {
4357                 /* Ensure we clear previously set non-block flag */
4358                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
4359         }
4360
4361         ppos = io_kiocb_update_pos(req);
4362
4363         ret = rw_verify_area(READ, req->file, ppos, req->cqe.res);
4364         if (unlikely(ret)) {
4365                 kfree(iovec);
4366                 return ret;
4367         }
4368
4369         ret = io_iter_do_read(req, &s->iter);
4370
4371         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
4372                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
4373                 /* if we can poll, just do that */
4374                 if (req->opcode == IORING_OP_READ && file_can_poll(req->file))
4375                         return -EAGAIN;
4376                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
4377                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4378                         goto done;
4379                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
4380                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
4381                         goto done;
4382                 ret = 0;
4383         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
4384                 goto out_free;
4385         } else if (ret == req->cqe.res || ret <= 0 || !force_nonblock ||
4386                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !need_read_all(req)) {
4387                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
4388                 goto done;
4389         }
4390
4391         /*
4392          * Don't depend on the iter state matching what was consumed, or being
4393          * untouched in case of error. Restore it and we'll advance it
4394          * manually if we need to.
4395          */
4396         iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
4397
4398         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, s, true);
4399         if (ret2)
4400                 return ret2;
4401
4402         iovec = NULL;
4403         rw = req->async_data;
4404         s = &rw->s;
4405         /*
4406          * Now use our persistent iterator and state, if we aren't already.
4407          * We've restored and mapped the iter to match.
4408          */
4409
4410         do {
4411                 /*
4412                  * We end up here because of a partial read, either from
4413                  * above or inside this loop. Advance the iter by the bytes
4414                  * that were consumed.
4415                  */
4416                 iov_iter_advance(&s->iter, ret);
4417                 if (!iov_iter_count(&s->iter))
4418                         break;
4419                 rw->bytes_done += ret;
4420                 iov_iter_save_state(&s->iter, &s->iter_state);
4421
4422                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
4423                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
4424                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
4425                         return -EAGAIN;
4426                 }
4427
4428                 /*
4429                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
4430                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
4431                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
4432                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
4433                  */
4434                 ret = io_iter_do_read(req, &s->iter);
4435                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
4436                         return 0;
4437                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
4438                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
4439                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
4440         } while (ret > 0);
4441 done:
4442         kiocb_done(req, ret, issue_flags);
4443 out_free:
4444         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
4445         if (iovec)
4446                 kfree(iovec);
4447         return 0;
4448 }
4449
4450 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4451 {
4452         struct io_rw_state __s, *s = &__s;
4453         struct iovec *iovec;
4454         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
4455         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4456         ssize_t ret, ret2;
4457         loff_t *ppos;
4458
4459         if (!req_has_async_data(req)) {
4460                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, s, issue_flags);
4461                 if (unlikely(ret < 0))
4462                         return ret;
4463         } else {
4464                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
4465
4466                 s = &rw->s;
4467                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
4468                 iovec = NULL;
4469         }
4470         ret = io_rw_init_file(req, FMODE_WRITE);
4471         if (unlikely(ret)) {
4472                 kfree(iovec);
4473                 return ret;
4474         }
4475         req->cqe.res = iov_iter_count(&s->iter);
4476
4477         if (force_nonblock) {
4478                 /* If the file doesn't support async, just async punt */
4479                 if (unlikely(!io_file_supports_nowait(req)))
4480                         goto copy_iov;
4481
4482                 /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
4483                 if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
4484                     (req->flags & REQ_F_ISREG))
4485                         goto copy_iov;
4486
4487                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
4488         } else {
4489                 /* Ensure we clear previously set non-block flag */
4490                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
4491         }
4492
4493         ppos = io_kiocb_update_pos(req);
4494
4495         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, ppos, req->cqe.res);
4496         if (unlikely(ret))
4497                 goto out_free;
4498
4499         /*
4500          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
4501          * which will be released by another thread in
4502          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
4503          * released so that it doesn't complain about the held lock when
4504          * we return to userspace.
4505          */
4506         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
4507                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
4508                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
4509                                         SB_FREEZE_WRITE);
4510         }
4511         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
4512
4513         if (likely(req->file->f_op->write_iter))
4514                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &s->iter);
4515         else if (req->file->f_op->write)
4516                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, &s->iter);
4517         else
4518                 ret2 = -EINVAL;
4519
4520         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
4521                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
4522                 ret2 = -EAGAIN;
4523         }
4524
4525         /*
4526          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
4527          * retry them without IOCB_NOWAIT.
4528          */
4529         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
4530                 ret2 = -EAGAIN;
4531         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
4532         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
4533                 goto done;
4534         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
4535                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
4536                 if (ret2 == -EAGAIN && (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4537                         goto copy_iov;
4538 done:
4539                 kiocb_done(req, ret2, issue_flags);
4540         } else {
4541 copy_iov:
4542                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
4543                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, s, false);
4544                 return ret ?: -EAGAIN;
4545         }
4546 out_free:
4547         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
4548         if (iovec)
4549                 kfree(iovec);
4550         return ret;
4551 }
4552
4553 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
4554                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4555 {
4556         struct io_rename *ren = &req->rename;
4557         const char __user *oldf, *newf;
4558
4559         if (sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4560                 return -EINVAL;
4561         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4562                 return -EBADF;
4563
4564         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4565         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4566         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4567         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
4568         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
4569
4570         ren->oldpath = getname(oldf);
4571         if (IS_ERR(ren->oldpath))
4572                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
4573
4574         ren->newpath = getname(newf);
4575         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
4576                 putname(ren->oldpath);
4577                 return PTR_ERR(ren->newpath);
4578         }
4579
4580         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4581         return 0;
4582 }
4583
4584 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4585 {
4586         struct io_rename *ren = &req->rename;
4587         int ret;
4588
4589         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4590                 return -EAGAIN;
4591
4592         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
4593                                 ren->newpath, ren->flags);
4594
4595         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4596         io_req_complete(req, ret);
4597         return 0;
4598 }
4599
4600 static inline void __io_xattr_finish(struct io_kiocb *req)
4601 {
4602         struct io_xattr *ix = &req->xattr;
4603
4604         if (ix->filename)
4605                 putname(ix->filename);
4606
4607         kfree(ix->ctx.kname);
4608         kvfree(ix->ctx.kvalue);
4609 }
4610
4611 static void io_xattr_finish(struct io_kiocb *req, int ret)
4612 {
4613         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4614
4615         __io_xattr_finish(req);
4616         io_req_complete(req, ret);
4617 }
4618
4619 static int __io_getxattr_prep(struct io_kiocb *req,
4620                               const struct io_uring_sqe *sqe)
4621 {
4622         struct io_xattr *ix = &req->xattr;
4623         const char __user *name;
4624         int ret;
4625
4626         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4627                 return -EBADF;
4628
4629         ix->filename = NULL;
4630         ix->ctx.kvalue = NULL;
4631         name = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4632         ix->ctx.cvalue = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4633         ix->ctx.size = READ_ONCE(sqe->len);
4634         ix->ctx.flags = READ_ONCE(sqe->xattr_flags);
4635
4636         if (ix->ctx.flags)
4637                 return -EINVAL;
4638
4639         ix->ctx.kname = kmalloc(sizeof(*ix->ctx.kname), GFP_KERNEL);
4640         if (!ix->ctx.kname)
4641                 return -ENOMEM;
4642
4643         ret = strncpy_from_user(ix->ctx.kname->name, name,
4644                                 sizeof(ix->ctx.kname->name));
4645         if (!ret || ret == sizeof(ix->ctx.kname->name))
4646                 ret = -ERANGE;
4647         if (ret < 0) {
4648                 kfree(ix->ctx.kname);
4649                 return ret;
4650         }
4651
4652         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4653         return 0;
4654 }
4655
4656 static int io_fgetxattr_prep(struct io_kiocb *req,
4657                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4658 {
4659         return __io_getxattr_prep(req, sqe);
4660 }
4661
4662 static int io_getxattr_prep(struct io_kiocb *req,
4663                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4664 {
4665         struct io_xattr *ix = &req->xattr;
4666         const char __user *path;
4667         int ret;
4668
4669         ret = __io_getxattr_prep(req, sqe);
4670         if (ret)
4671                 return ret;
4672
4673         path = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr3));
4674
4675         ix->filename = getname_flags(path, LOOKUP_FOLLOW, NULL);
4676         if (IS_ERR(ix->filename)) {
4677                 ret = PTR_ERR(ix->filename);
4678                 ix->filename = NULL;
4679         }
4680
4681         return ret;
4682 }
4683
4684 static int io_fgetxattr(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4685 {
4686         struct io_xattr *ix = &req->xattr;
4687         int ret;
4688
4689         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4690                 return -EAGAIN;
4691
4692         ret = do_getxattr(mnt_user_ns(req->file->f_path.mnt),
4693                         req->file->f_path.dentry,
4694                         &ix->ctx);
4695
4696         io_xattr_finish(req, ret);
4697         return 0;
4698 }
4699
4700 static int io_getxattr(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4701 {
4702         struct io_xattr *ix = &req->xattr;
4703         unsigned int lookup_flags = LOOKUP_FOLLOW;
4704         struct path path;
4705         int ret;
4706
4707         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4708                 return -EAGAIN;
4709
4710 retry:
4711         ret = filename_lookup(AT_FDCWD, ix->filename, lookup_flags, &path, NULL);
4712         if (!ret) {
4713                 ret = do_getxattr(mnt_user_ns(path.mnt),
4714                                 path.dentry,
4715                                 &ix->ctx);
4716
4717                 path_put(&path);
4718                 if (retry_estale(ret, lookup_flags)) {
4719                         lookup_flags |= LOOKUP_REVAL;
4720                         goto retry;
4721                 }
4722         }
4723
4724         io_xattr_finish(req, ret);
4725         return 0;
4726 }
4727
4728 static int __io_setxattr_prep(struct io_kiocb *req,
4729                         const struct io_uring_sqe *sqe)
4730 {
4731         struct io_xattr *ix = &req->xattr;
4732         const char __user *name;
4733         int ret;
4734
4735         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4736                 return -EBADF;
4737
4738         ix->filename = NULL;
4739         name = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4740         ix->ctx.cvalue = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4741         ix->ctx.kvalue = NULL;
4742         ix->ctx.size = READ_ONCE(sqe->len);
4743         ix->ctx.flags = READ_ONCE(sqe->xattr_flags);
4744
4745         ix->ctx.kname = kmalloc(sizeof(*ix->ctx.kname), GFP_KERNEL);
4746         if (!ix->ctx.kname)
4747                 return -ENOMEM;
4748
4749         ret = setxattr_copy(name, &ix->ctx);
4750         if (ret) {
4751                 kfree(ix->ctx.kname);
4752                 return ret;
4753         }
4754
4755         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4756         return 0;
4757 }
4758
4759 static int io_setxattr_prep(struct io_kiocb *req,
4760                         const struct io_uring_sqe *sqe)
4761 {
4762         struct io_xattr *ix = &req->xattr;
4763         const char __user *path;
4764         int ret;
4765
4766         ret = __io_setxattr_prep(req, sqe);
4767         if (ret)
4768                 return ret;
4769
4770         path = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr3));
4771
4772         ix->filename = getname_flags(path, LOOKUP_FOLLOW, NULL);
4773         if (IS_ERR(ix->filename)) {
4774                 ret = PTR_ERR(ix->filename);
4775                 ix->filename = NULL;
4776         }
4777
4778         return ret;
4779 }
4780
4781 static int io_fsetxattr_prep(struct io_kiocb *req,
4782                         const struct io_uring_sqe *sqe)
4783 {
4784         return __io_setxattr_prep(req, sqe);
4785 }
4786
4787 static int __io_setxattr(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags,
4788                         struct path *path)
4789 {
4790         struct io_xattr *ix = &req->xattr;
4791         int ret;
4792
4793         ret = mnt_want_write(path->mnt);
4794         if (!ret) {
4795                 ret = do_setxattr(mnt_user_ns(path->mnt), path->dentry, &ix->ctx);
4796                 mnt_drop_write(path->mnt);
4797         }
4798
4799         return ret;
4800 }
4801
4802 static int io_fsetxattr(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4803 {
4804         int ret;
4805
4806         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4807                 return -EAGAIN;
4808
4809         ret = __io_setxattr(req, issue_flags, &req->file->f_path);
4810         io_xattr_finish(req, ret);
4811
4812         return 0;
4813 }
4814
4815 static int io_setxattr(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4816 {
4817         struct io_xattr *ix = &req->xattr;
4818         unsigned int lookup_flags = LOOKUP_FOLLOW;
4819         struct path path;
4820         int ret;
4821
4822         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4823                 return -EAGAIN;
4824
4825 retry:
4826         ret = filename_lookup(AT_FDCWD, ix->filename, lookup_flags, &path, NULL);
4827         if (!ret) {
4828                 ret = __io_setxattr(req, issue_flags, &path);
4829                 path_put(&path);
4830                 if (retry_estale(ret, lookup_flags)) {
4831                         lookup_flags |= LOOKUP_REVAL;
4832                         goto retry;
4833                 }
4834         }
4835
4836         io_xattr_finish(req, ret);
4837         return 0;
4838 }
4839
4840 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
4841                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4842 {
4843         struct io_unlink *un = &req->unlink;
4844         const char __user *fname;
4845
4846         if (sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4847                 return -EINVAL;
4848         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4849                 return -EBADF;
4850
4851         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4852
4853         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
4854         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
4855                 return -EINVAL;
4856
4857         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4858         un->filename = getname(fname);
4859         if (IS_ERR(un->filename))
4860                 return PTR_ERR(un->filename);
4861
4862         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4863         return 0;
4864 }
4865
4866 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4867 {
4868         struct io_unlink *un = &req->unlink;
4869         int ret;
4870
4871         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4872                 return -EAGAIN;
4873
4874         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
4875                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
4876         else
4877                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
4878
4879         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4880         io_req_complete(req, ret);
4881         return 0;
4882 }
4883
4884 static int io_mkdirat_prep(struct io_kiocb *req,
4885                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4886 {
4887         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
4888         const char __user *fname;
4889
4890         if (sqe->off || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4891                 return -EINVAL;
4892         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4893                 return -EBADF;
4894
4895         mkd->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4896         mkd->mode = READ_ONCE(sqe->len);
4897
4898         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4899         mkd->filename = getname(fname);
4900         if (IS_ERR(mkd->filename))
4901                 return PTR_ERR(mkd->filename);
4902
4903         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4904         return 0;
4905 }
4906
4907 static int io_mkdirat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4908 {
4909         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
4910         int ret;
4911
4912         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4913                 return -EAGAIN;
4914
4915         ret = do_mkdirat(mkd->dfd, mkd->filename, mkd->mode);
4916
4917         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4918         io_req_complete(req, ret);
4919         return 0;
4920 }
4921
4922 static int io_symlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
4923                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4924 {
4925         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
4926         const char __user *oldpath, *newpath;
4927
4928         if (sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4929                 return -EINVAL;
4930         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4931                 return -EBADF;
4932
4933         sl->new_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4934         oldpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4935         newpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4936
4937         sl->oldpath = getname(oldpath);
4938         if (IS_ERR(sl->oldpath))
4939                 return PTR_ERR(sl->oldpath);
4940
4941         sl->newpath = getname(newpath);
4942         if (IS_ERR(sl->newpath)) {
4943                 putname(sl->oldpath);
4944                 return PTR_ERR(sl->newpath);
4945         }
4946
4947         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4948         return 0;
4949 }
4950
4951 static int io_symlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4952 {
4953         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
4954         int ret;
4955
4956         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4957                 return -EAGAIN;
4958
4959         ret = do_symlinkat(sl->oldpath, sl->new_dfd, sl->newpath);
4960
4961         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4962         io_req_complete(req, ret);
4963         return 0;
4964 }
4965
4966 static int io_linkat_prep(struct io_kiocb *req,
4967                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4968 {
4969         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
4970         const char __user *oldf, *newf;
4971
4972         if (sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4973                 return -EINVAL;
4974         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4975                 return -EBADF;
4976
4977         lnk->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4978         lnk->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
4979         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4980         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4981         lnk->flags = READ_ONCE(sqe->hardlink_flags);
4982
4983         lnk->oldpath = getname(oldf);
4984         if (IS_ERR(lnk->oldpath))
4985                 return PTR_ERR(lnk->oldpath);
4986
4987         lnk->newpath = getname(newf);
4988         if (IS_ERR(lnk->newpath)) {
4989                 putname(lnk->oldpath);
4990                 return PTR_ERR(lnk->newpath);
4991         }
4992
4993         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4994         return 0;
4995 }
4996
4997 static int io_linkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4998 {
4999         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
5000         int ret;
5001
5002         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5003                 return -EAGAIN;
5004
5005         ret = do_linkat(lnk->old_dfd, lnk->oldpath, lnk->new_dfd,
5006                                 lnk->newpath, lnk->flags);
5007
5008         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5009         io_req_complete(req, ret);
5010         return 0;
5011 }
5012
5013 static void io_uring_cmd_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5014 {
5015         req->uring_cmd.task_work_cb(&req->uring_cmd);
5016 }
5017
5018 void io_uring_cmd_complete_in_task(struct io_uring_cmd *ioucmd,
5019                         void (*task_work_cb)(struct io_uring_cmd *))
5020 {
5021         struct io_kiocb *req = container_of(ioucmd, struct io_kiocb, uring_cmd);
5022
5023         req->uring_cmd.task_work_cb = task_work_cb;
5024         req->io_task_work.func = io_uring_cmd_work;
5025         io_req_task_work_add(req);
5026 }
5027 EXPORT_SYMBOL_GPL(io_uring_cmd_complete_in_task);
5028
5029 static inline void io_req_set_cqe32_extra(struct io_kiocb *req,
5030                                           u64 extra1, u64 extra2)
5031 {
5032         req->extra1 = extra1;
5033         req->extra2 = extra2;
5034         req->flags |= REQ_F_CQE32_INIT;
5035 }
5036
5037 /*
5038  * Called by consumers of io_uring_cmd, if they originally returned
5039  * -EIOCBQUEUED upon receiving the command.
5040  */
5041 void io_uring_cmd_done(struct io_uring_cmd *ioucmd, ssize_t ret, ssize_t res2)
5042 {
5043         struct io_kiocb *req = container_of(ioucmd, struct io_kiocb, uring_cmd);
5044
5045         if (ret < 0)
5046                 req_set_fail(req);
5047
5048         if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
5049                 io_req_set_cqe32_extra(req, res2, 0);
5050         io_req_complete(req, ret);
5051 }
5052 EXPORT_SYMBOL_GPL(io_uring_cmd_done);
5053
5054 static int io_uring_cmd_prep_async(struct io_kiocb *req)
5055 {
5056         size_t cmd_size;
5057
5058         cmd_size = uring_cmd_pdu_size(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128);
5059
5060         memcpy(req->async_data, req->uring_cmd.cmd, cmd_size);
5061         return 0;
5062 }
5063
5064 static int io_uring_cmd_prep(struct io_kiocb *req,
5065                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5066 {
5067         struct io_uring_cmd *ioucmd = &req->uring_cmd;
5068
5069         if (sqe->rw_flags || sqe->__pad1)
5070                 return -EINVAL;
5071         ioucmd->cmd = sqe->cmd;
5072         ioucmd->cmd_op = READ_ONCE(sqe->cmd_op);
5073         return 0;
5074 }
5075
5076 static int io_uring_cmd(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5077 {
5078         struct io_uring_cmd *ioucmd = &req->uring_cmd;
5079         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5080         struct file *file = req->file;
5081         int ret;
5082
5083         if (!req->file->f_op->uring_cmd)
5084                 return -EOPNOTSUPP;
5085
5086         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
5087                 issue_flags |= IO_URING_F_SQE128;
5088         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
5089                 issue_flags |= IO_URING_F_CQE32;
5090         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
5091                 issue_flags |= IO_URING_F_IOPOLL;
5092
5093         if (req_has_async_data(req))
5094                 ioucmd->cmd = req->async_data;
5095
5096         ret = file->f_op->uring_cmd(ioucmd, issue_flags);
5097         if (ret == -EAGAIN) {
5098                 if (!req_has_async_data(req)) {
5099                         if (io_alloc_async_data(req))
5100                                 return -ENOMEM;
5101                         io_uring_cmd_prep_async(req);
5102                 }
5103                 return -EAGAIN;
5104         }
5105
5106         if (ret != -EIOCBQUEUED)
5107                 io_uring_cmd_done(ioucmd, ret, 0);
5108         return 0;
5109 }
5110
5111 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
5112                             const struct io_uring_sqe *sqe)
5113 {
5114         struct io_splice *sp = &req->splice;
5115         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
5116
5117         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
5118         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
5119         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
5120                 return -EINVAL;
5121         sp->splice_fd_in = READ_ONCE(sqe->splice_fd_in);
5122         return 0;
5123 }
5124
5125 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
5126                        const struct io_uring_sqe *sqe)
5127 {
5128         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
5129                 return -EINVAL;
5130         return __io_splice_prep(req, sqe);
5131 }
5132
5133 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5134 {
5135         struct io_splice *sp = &req->splice;
5136         struct file *out = sp->file_out;
5137         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
5138         struct file *in;
5139         long ret = 0;
5140
5141         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5142                 return -EAGAIN;
5143
5144         if (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED)
5145                 in = io_file_get_fixed(req, sp->splice_fd_in, issue_flags);
5146         else
5147                 in = io_file_get_normal(req, sp->splice_fd_in);
5148         if (!in) {
5149                 ret = -EBADF;
5150                 goto done;
5151         }
5152
5153         if (sp->len)
5154                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
5155
5156         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
5157                 io_put_file(in);
5158 done:
5159         if (ret != sp->len)
5160                 req_set_fail(req);
5161         __io_req_complete(req, 0, ret, 0);
5162         return 0;
5163 }
5164
5165 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5166 {
5167         struct io_splice *sp = &req->splice;
5168
5169         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
5170         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
5171         return __io_splice_prep(req, sqe);
5172 }
5173
5174 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5175 {
5176         struct io_splice *sp = &req->splice;
5177         struct file *out = sp->file_out;
5178         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
5179         loff_t *poff_in, *poff_out;
5180         struct file *in;
5181         long ret = 0;
5182
5183         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5184                 return -EAGAIN;
5185
5186         if (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED)
5187                 in = io_file_get_fixed(req, sp->splice_fd_in, issue_flags);
5188         else
5189                 in = io_file_get_normal(req, sp->splice_fd_in);
5190         if (!in) {
5191                 ret = -EBADF;
5192                 goto done;
5193         }
5194
5195         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
5196         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
5197
5198         if (sp->len)
5199                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
5200
5201         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
5202                 io_put_file(in);
5203 done:
5204         if (ret != sp->len)
5205                 req_set_fail(req);
5206         __io_req_complete(req, 0, ret, 0);
5207         return 0;
5208 }
5209
5210 static int io_nop_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5211 {
5212         return 0;
5213 }
5214
5215 /*
5216  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
5217  */
5218 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5219 {
5220         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
5221         return 0;
5222 }
5223
5224 static int io_msg_ring_prep(struct io_kiocb *req,
5225                             const struct io_uring_sqe *sqe)
5226 {
5227         if (unlikely(sqe->addr || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in ||
5228                      sqe->buf_index || sqe->personality))
5229                 return -EINVAL;
5230
5231         req->msg.user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5232         req->msg.len = READ_ONCE(sqe->len);
5233         return 0;
5234 }
5235
5236 static int io_msg_ring(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5237 {
5238         struct io_ring_ctx *target_ctx;
5239         struct io_msg *msg = &req->msg;
5240         bool filled;
5241         int ret;
5242
5243         ret = -EBADFD;
5244         if (req->file->f_op != &io_uring_fops)
5245                 goto done;
5246
5247         ret = -EOVERFLOW;
5248         target_ctx = req->file->private_data;
5249
5250         spin_lock(&target_ctx->completion_lock);
5251         filled = io_fill_cqe_aux(target_ctx, msg->user_data, msg->len, 0);
5252         io_commit_cqring(target_ctx);
5253         spin_unlock(&target_ctx->completion_lock);
5254
5255         if (filled) {
5256                 io_cqring_ev_posted(target_ctx);
5257                 ret = 0;
5258         }
5259
5260 done:
5261         if (ret < 0)
5262                 req_set_fail(req);
5263         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5264         /* put file to avoid an attempt to IOPOLL the req */
5265         io_put_file(req->file);
5266         req->file = NULL;
5267         return 0;
5268 }
5269
5270 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5271 {
5272         if (unlikely(sqe->addr || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
5273                 return -EINVAL;
5274
5275         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
5276         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
5277                 return -EINVAL;
5278
5279         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
5280         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
5281         return 0;
5282 }
5283
5284 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5285 {
5286         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
5287         int ret;
5288
5289         /* fsync always requires a blocking context */
5290         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5291                 return -EAGAIN;
5292
5293         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
5294                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
5295                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
5296         io_req_complete(req, ret);
5297         return 0;
5298 }
5299
5300 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
5301                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5302 {
5303         if (sqe->buf_index || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
5304                 return -EINVAL;
5305
5306         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
5307         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
5308         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
5309         return 0;
5310 }
5311
5312 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5313 {
5314         int ret;
5315
5316         /* fallocate always requiring blocking context */
5317         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5318                 return -EAGAIN;
5319         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
5320                                 req->sync.len);
5321         if (ret >= 0)
5322                 fsnotify_modify(req->file);
5323         io_req_complete(req, ret);
5324         return 0;
5325 }
5326
5327 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5328 {
5329         const char __user *fname;
5330         int ret;
5331
5332         if (unlikely(sqe->buf_index))
5333                 return -EINVAL;
5334         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
5335                 return -EBADF;
5336
5337         /* open.how should be already initialised */
5338         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
5339                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
5340
5341         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
5342         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5343         req->open.filename = getname(fname);
5344         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
5345                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
5346                 req->open.filename = NULL;
5347                 return ret;
5348         }
5349
5350         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5351         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
5352                 return -EINVAL;
5353
5354         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5355         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
5356         return 0;
5357 }
5358
5359 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5360 {
5361         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
5362         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
5363
5364         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
5365         return __io_openat_prep(req, sqe);
5366 }
5367
5368 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5369 {
5370         struct open_how __user *how;
5371         size_t len;
5372         int ret;
5373
5374         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5375         len = READ_ONCE(sqe->len);
5376         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
5377                 return -EINVAL;
5378
5379         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
5380                                         len);
5381         if (ret)
5382                 return ret;
5383
5384         return __io_openat_prep(req, sqe);
5385 }
5386
5387 static int io_file_bitmap_get(struct io_ring_ctx *ctx)
5388 {
5389         struct io_file_table *table = &ctx->file_table;
5390         unsigned long nr = ctx->nr_user_files;
5391         int ret;
5392
5393         do {
5394                 ret = find_next_zero_bit(table->bitmap, nr, table->alloc_hint);
5395                 if (ret != nr)
5396                         return ret;
5397
5398                 if (!table->alloc_hint)
5399                         break;
5400
5401                 nr = table->alloc_hint;
5402                 table->alloc_hint = 0;
5403         } while (1);
5404
5405         return -ENFILE;
5406 }
5407
5408 /*
5409  * Note when io_fixed_fd_install() returns error value, it will ensure
5410  * fput() is called correspondingly.
5411  */
5412 static int io_fixed_fd_install(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags,
5413                                struct file *file, unsigned int file_slot)
5414 {
5415         bool alloc_slot = file_slot == IORING_FILE_INDEX_ALLOC;
5416         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5417         int ret;
5418
5419         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
5420
5421         if (alloc_slot) {
5422                 ret = io_file_bitmap_get(ctx);
5423                 if (unlikely(ret < 0))
5424                         goto err;
5425                 file_slot = ret;
5426         } else {
5427                 file_slot--;
5428         }
5429
5430         ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags, file_slot);
5431         if (!ret && alloc_slot)
5432                 ret = file_slot;
5433 err:
5434         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
5435         if (unlikely(ret < 0))
5436                 fput(file);
5437         return ret;
5438 }
5439
5440 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5441 {
5442         struct open_flags op;
5443         struct file *file;
5444         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
5445         bool fixed = !!req->open.file_slot;
5446         int ret;
5447
5448         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
5449         if (ret)
5450                 goto err;
5451         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
5452         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
5453         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
5454                 /*
5455                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
5456                  * it'll always -EAGAIN
5457                  */
5458                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
5459                         return -EAGAIN;
5460                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
5461                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
5462         }
5463
5464         if (!fixed) {
5465                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
5466                 if (ret < 0)
5467                         goto err;
5468         }
5469
5470         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
5471         if (IS_ERR(file)) {
5472                 /*
5473                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
5474                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
5475                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
5476                  */
5477                 if (!fixed)
5478                         put_unused_fd(ret);
5479
5480                 ret = PTR_ERR(file);
5481                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
5482                 if (ret == -EAGAIN &&
5483                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
5484                         return -EAGAIN;
5485                 goto err;
5486         }
5487
5488         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
5489                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
5490         fsnotify_open(file);
5491
5492         if (!fixed)
5493                 fd_install(ret, file);
5494         else
5495                 ret = io_fixed_fd_install(req, issue_flags, file,
5496                                                 req->open.file_slot);
5497 err:
5498         putname(req->open.filename);
5499         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5500         if (ret < 0)
5501                 req_set_fail(req);
5502         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5503         return 0;
5504 }
5505
5506 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5507 {
5508         return io_openat2(req, issue_flags);
5509 }
5510
5511 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
5512                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5513 {
5514         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
5515         u64 tmp;
5516
5517         if (sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
5518             sqe->splice_fd_in)
5519                 return -EINVAL;
5520
5521         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
5522         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
5523                 return -EINVAL;
5524
5525         memset(p, 0, sizeof(*p));
5526         p->nbufs = tmp;
5527         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
5528         return 0;
5529 }
5530
5531 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx,
5532                                struct io_buffer_list *bl, unsigned nbufs)
5533 {
5534         unsigned i = 0;
5535
5536         /* shouldn't happen */
5537         if (!nbufs)
5538                 return 0;
5539
5540         if (bl->buf_nr_pages) {
5541                 int j;
5542
5543                 i = bl->buf_ring->tail - bl->head;
5544                 for (j = 0; j < bl->buf_nr_pages; j++)
5545                         unpin_user_page(bl->buf_pages[j]);
5546                 kvfree(bl->buf_pages);
5547                 bl->buf_pages = NULL;
5548                 bl->buf_nr_pages = 0;
5549                 /* make sure it's seen as empty */
5550                 INIT_LIST_HEAD(&bl->buf_list);
5551                 return i;
5552         }
5553
5554         /* the head kbuf is the list itself */
5555         while (!list_empty(&bl->buf_list)) {
5556                 struct io_buffer *nxt;
5557
5558                 nxt = list_first_entry(&bl->buf_list, struct io_buffer, list);
5559                 list_del(&nxt->list);
5560                 if (++i == nbufs)
5561                         return i;
5562                 cond_resched();
5563         }
5564         i++;
5565
5566         return i;
5567 }
5568
5569 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5570 {
5571         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
5572         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5573         struct io_buffer_list *bl;
5574         int ret = 0;
5575
5576         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
5577
5578         ret = -ENOENT;
5579         bl = io_buffer_get_list(ctx, p->bgid);
5580         if (bl) {
5581                 ret = -EINVAL;
5582                 /* can't use provide/remove buffers command on mapped buffers */
5583                 if (!bl->buf_nr_pages)
5584                         ret = __io_remove_buffers(ctx, bl, p->nbufs);
5585         }
5586         if (ret < 0)
5587                 req_set_fail(req);
5588
5589         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
5590         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5591         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
5592         return 0;
5593 }
5594
5595 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
5596                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
5597 {
5598         unsigned long size, tmp_check;
5599         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
5600         u64 tmp;
5601
5602         if (sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
5603                 return -EINVAL;
5604
5605         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
5606         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
5607                 return -E2BIG;
5608         p->nbufs = tmp;
5609         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5610         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
5611
5612         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
5613                                 &size))
5614                 return -EOVERFLOW;
5615         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
5616                 return -EOVERFLOW;
5617
5618         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
5619         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
5620                 return -EFAULT;
5621
5622         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
5623         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
5624         if (tmp > USHRT_MAX)
5625                 return -E2BIG;
5626         p->bid = tmp;
5627         return 0;
5628 }
5629
5630 static int io_refill_buffer_cache(struct io_ring_ctx *ctx)
5631 {
5632         struct io_buffer *buf;
5633         struct page *page;
5634         int bufs_in_page;
5635
5636         /*
5637          * Completions that don't happen inline (eg not under uring_lock) will
5638          * add to ->io_buffers_comp. If we don't have any free buffers, check
5639          * the completion list and splice those entries first.
5640          */
5641         if (!list_empty_careful(&ctx->io_buffers_comp)) {
5642                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
5643                 if (!list_empty(&ctx->io_buffers_comp)) {
5644                         list_splice_init(&ctx->io_buffers_comp,
5645                                                 &ctx->io_buffers_cache);
5646                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5647                         return 0;
5648                 }
5649                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5650         }
5651
5652         /*
5653          * No free buffers and no completion entries either. Allocate a new
5654          * page worth of buffer entries and add those to our freelist.
5655          */
5656         page = alloc_page(GFP_KERNEL_ACCOUNT);
5657         if (!page)
5658                 return -ENOMEM;
5659
5660         list_add(&page->lru, &ctx->io_buffers_pages);
5661
5662         buf = page_address(page);
5663         bufs_in_page = PAGE_SIZE / sizeof(*buf);
5664         while (bufs_in_page) {
5665                 list_add_tail(&buf->list, &ctx->io_buffers_cache);
5666                 buf++;
5667                 bufs_in_page--;
5668         }
5669
5670         return 0;
5671 }
5672
5673 static int io_add_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_provide_buf *pbuf,
5674                           struct io_buffer_list *bl)
5675 {
5676         struct io_buffer *buf;
5677         u64 addr = pbuf->addr;
5678         int i, bid = pbuf->bid;
5679
5680         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
5681                 if (list_empty(&ctx->io_buffers_cache) &&
5682                     io_refill_buffer_cache(ctx))
5683                         break;
5684                 buf = list_first_entry(&ctx->io_buffers_cache, struct io_buffer,
5685                                         list);
5686                 list_move_tail(&buf->list, &bl->buf_list);
5687                 buf->addr = addr;
5688                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
5689                 buf->bid = bid;
5690                 buf->bgid = pbuf->bgid;
5691                 addr += pbuf->len;
5692                 bid++;
5693                 cond_resched();
5694         }
5695
5696         return i ? 0 : -ENOMEM;
5697 }
5698
5699 static __cold int io_init_bl_list(struct io_ring_ctx *ctx)
5700 {
5701         int i;
5702
5703         ctx->io_bl = kcalloc(BGID_ARRAY, sizeof(struct io_buffer_list),
5704                                 GFP_KERNEL);
5705         if (!ctx->io_bl)
5706                 return -ENOMEM;
5707
5708         for (i = 0; i < BGID_ARRAY; i++) {
5709                 INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_bl[i].buf_list);
5710                 ctx->io_bl[i].bgid = i;
5711         }
5712
5713         return 0;
5714 }
5715
5716 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5717 {
5718         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
5719         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5720         struct io_buffer_list *bl;
5721         int ret = 0;
5722
5723         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
5724
5725         if (unlikely(p->bgid < BGID_ARRAY && !ctx->io_bl)) {
5726                 ret = io_init_bl_list(ctx);
5727                 if (ret)
5728                         goto err;
5729         }
5730
5731         bl = io_buffer_get_list(ctx, p->bgid);
5732         if (unlikely(!bl)) {
5733                 bl = kzalloc(sizeof(*bl), GFP_KERNEL);
5734                 if (!bl) {
5735                         ret = -ENOMEM;
5736                         goto err;
5737                 }
5738                 INIT_LIST_HEAD(&bl->buf_list);
5739                 ret = io_buffer_add_list(ctx, bl, p->bgid);
5740                 if (ret) {
5741                         kfree(bl);
5742                         goto err;
5743                 }
5744         }
5745         /* can't add buffers via this command for a mapped buffer ring */
5746         if (bl->buf_nr_pages) {
5747                 ret = -EINVAL;
5748                 goto err;
5749         }
5750
5751         ret = io_add_buffers(ctx, p, bl);
5752 err:
5753         if (ret < 0)
5754                 req_set_fail(req);
5755         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
5756         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5757         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
5758         return 0;
5759 }
5760
5761 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
5762                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5763 {
5764 #if defined(CONFIG_EPOLL)
5765         if (sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5766                 return -EINVAL;
5767
5768         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
5769         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
5770         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
5771
5772         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
5773                 struct epoll_event __user *ev;
5774
5775                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5776                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
5777                         return -EFAULT;
5778         }
5779
5780         return 0;
5781 #else
5782         return -EOPNOTSUPP;
5783 #endif
5784 }
5785
5786 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5787 {
5788 #if defined(CONFIG_EPOLL)
5789         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
5790         int ret;
5791         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5792
5793         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
5794         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5795                 return -EAGAIN;
5796
5797         if (ret < 0)
5798                 req_set_fail(req);
5799         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5800         return 0;
5801 #else
5802         return -EOPNOTSUPP;
5803 #endif
5804 }
5805
5806 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5807 {
5808 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
5809         if (sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
5810                 return -EINVAL;
5811
5812         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5813         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
5814         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
5815         return 0;
5816 #else
5817         return -EOPNOTSUPP;
5818 #endif
5819 }
5820
5821 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5822 {
5823 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
5824         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
5825         int ret;
5826
5827         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5828                 return -EAGAIN;
5829
5830         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
5831         io_req_complete(req, ret);
5832         return 0;
5833 #else
5834         return -EOPNOTSUPP;
5835 #endif
5836 }
5837
5838 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5839 {
5840         if (sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
5841                 return -EINVAL;
5842
5843         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5844         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
5845         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
5846         return 0;
5847 }
5848
5849 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5850 {
5851         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
5852         int ret;
5853
5854         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
5855                 switch (fa->advice) {
5856                 case POSIX_FADV_NORMAL:
5857                 case POSIX_FADV_RANDOM:
5858                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
5859                         break;
5860                 default:
5861                         return -EAGAIN;
5862                 }
5863         }
5864
5865         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
5866         if (ret < 0)
5867                 req_set_fail(req);
5868         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5869         return 0;
5870 }
5871
5872 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5873 {
5874         const char __user *path;
5875
5876         if (sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5877                 return -EINVAL;
5878         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
5879                 return -EBADF;
5880
5881         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
5882         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
5883         path = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5884         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5885         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
5886
5887         req->statx.filename = getname_flags(path,
5888                                         getname_statx_lookup_flags(req->statx.flags),
5889                                         NULL);
5890
5891         if (IS_ERR(req->statx.filename)) {
5892                 int ret = PTR_ERR(req->statx.filename);
5893
5894                 req->statx.filename = NULL;
5895                 return ret;
5896         }
5897
5898         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
5899         return 0;
5900 }
5901
5902 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5903 {
5904         struct io_statx *ctx = &req->statx;
5905         int ret;
5906
5907         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5908                 return -EAGAIN;
5909
5910         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
5911                        ctx->buffer);
5912         io_req_complete(req, ret);
5913         return 0;
5914 }
5915
5916 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5917 {
5918         if (sqe->off || sqe->addr || sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
5919                 return -EINVAL;
5920         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
5921                 return -EBADF;
5922
5923         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
5924         req->close.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5925         if (req->close.file_slot && req->close.fd)
5926                 return -EINVAL;
5927
5928         return 0;
5929 }
5930
5931 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5932 {
5933         struct files_struct *files = current->files;
5934         struct io_close *close = &req->close;
5935         struct fdtable *fdt;
5936         struct file *file;
5937         int ret = -EBADF;
5938
5939         if (req->close.file_slot) {
5940                 ret = io_close_fixed(req, issue_flags);
5941                 goto err;
5942         }
5943
5944         spin_lock(&files->file_lock);
5945         fdt = files_fdtable(files);
5946         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
5947                 spin_unlock(&files->file_lock);
5948                 goto err;
5949         }
5950         file = rcu_dereference_protected(fdt->fd[close->fd],
5951                         lockdep_is_held(&files->file_lock));
5952         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
5953                 spin_unlock(&files->file_lock);
5954                 goto err;
5955         }
5956
5957         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
5958         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
5959                 spin_unlock(&files->file_lock);
5960                 return -EAGAIN;
5961         }
5962
5963         file = __close_fd_get_file(close->fd);
5964         spin_unlock(&files->file_lock);
5965         if (!file)
5966                 goto err;
5967
5968         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
5969         ret = filp_close(file, current->files);
5970 err:
5971         if (ret < 0)
5972                 req_set_fail(req);
5973         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5974         return 0;
5975 }
5976
5977 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5978 {
5979         if (unlikely(sqe->addr || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
5980                 return -EINVAL;
5981
5982         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
5983         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
5984         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
5985         return 0;
5986 }
5987
5988 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5989 {
5990         int ret;
5991
5992         /* sync_file_range always requires a blocking context */
5993         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5994                 return -EAGAIN;
5995
5996         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
5997                                 req->sync.flags);
5998         io_req_complete(req, ret);
5999         return 0;
6000 }
6001
6002 #if defined(CONFIG_NET)
6003 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
6004                             const struct io_uring_sqe *sqe)
6005 {
6006         if (unlikely(sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
6007                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
6008                 return -EINVAL;
6009
6010         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
6011         return 0;
6012 }
6013
6014 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6015 {
6016         struct socket *sock;
6017         int ret;
6018
6019         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
6020                 return -EAGAIN;
6021
6022         sock = sock_from_file(req->file);
6023         if (unlikely(!sock))
6024                 return -ENOTSOCK;
6025
6026         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
6027         io_req_complete(req, ret);
6028         return 0;
6029 }
6030
6031 static bool io_net_retry(struct socket *sock, int flags)
6032 {
6033         if (!(flags & MSG_WAITALL))
6034                 return false;
6035         return sock->type == SOCK_STREAM || sock->type == SOCK_SEQPACKET;
6036 }
6037
6038 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
6039                               struct io_async_msghdr *kmsg)
6040 {
6041         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
6042
6043         if (async_msg)
6044                 return -EAGAIN;
6045         if (io_alloc_async_data(req)) {
6046                 kfree(kmsg->free_iov);
6047                 return -ENOMEM;
6048         }
6049         async_msg = req->async_data;
6050         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
6051         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
6052         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
6053         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
6054         if (!async_msg->free_iov)
6055                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
6056
6057         return -EAGAIN;
6058 }
6059
6060 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
6061                                struct io_async_msghdr *iomsg)
6062 {
6063         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
6064         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
6065         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
6066                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
6067 }
6068
6069 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
6070 {
6071         int ret;
6072
6073         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
6074         if (!ret)
6075                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
6076         return ret;
6077 }
6078
6079 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6080 {
6081         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
6082
6083         if (unlikely(sqe->file_index || sqe->addr2))
6084                 return -EINVAL;
6085
6086         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
6087         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
6088         sr->flags = READ_ONCE(sqe->ioprio);
6089         if (sr->flags & ~IORING_RECVSEND_POLL_FIRST)
6090                 return -EINVAL;
6091         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
6092         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
6093                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
6094
6095 #ifdef CONFIG_COMPAT
6096         if (req->ctx->compat)
6097                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
6098 #endif
6099         sr->done_io = 0;
6100         return 0;
6101 }
6102
6103 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6104 {
6105         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
6106         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
6107         struct socket *sock;
6108         unsigned flags;
6109         int min_ret = 0;
6110         int ret;
6111
6112         sock = sock_from_file(req->file);
6113         if (unlikely(!sock))
6114                 return -ENOTSOCK;
6115
6116         if (req_has_async_data(req)) {
6117                 kmsg = req->async_data;
6118         } else {
6119                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
6120                 if (ret)
6121                         return ret;
6122                 kmsg = &iomsg;
6123         }
6124
6125         if (!(req->flags & REQ_F_POLLED) &&
6126             (sr->flags & IORING_RECVSEND_POLL_FIRST))
6127                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
6128
6129         flags = sr->msg_flags;
6130         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
6131                 flags |= MSG_DONTWAIT;
6132         if (flags & MSG_WAITALL)
6133                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
6134
6135         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
6136
6137         if (ret < min_ret) {
6138                 if (ret == -EAGAIN && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK))
6139                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
6140                 if (ret == -ERESTARTSYS)
6141                         ret = -EINTR;
6142                 if (ret > 0 && io_net_retry(sock, flags)) {
6143                         sr->done_io += ret;
6144                         req->flags |= REQ_F_PARTIAL_IO;
6145                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
6146                 }
6147                 req_set_fail(req);
6148         }
6149         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
6150         if (kmsg->free_iov)
6151                 kfree(kmsg->free_iov);
6152         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6153         if (ret >= 0)
6154                 ret += sr->done_io;
6155         else if (sr->done_io)
6156                 ret = sr->done_io;
6157         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6158         return 0;
6159 }
6160
6161 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6162 {
6163         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
6164         struct msghdr msg;
6165         struct iovec iov;
6166         struct socket *sock;
6167         unsigned flags;
6168         int min_ret = 0;
6169         int ret;
6170
6171         if (!(req->flags & REQ_F_POLLED) &&
6172             (sr->flags & IORING_RECVSEND_POLL_FIRST))
6173                 return -EAGAIN;
6174
6175         sock = sock_from_file(req->file);
6176         if (unlikely(!sock))
6177                 return -ENOTSOCK;
6178
6179         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
6180         if (unlikely(ret))
6181                 return ret;
6182
6183         msg.msg_name = NULL;
6184         msg.msg_control = NULL;
6185         msg.msg_controllen = 0;
6186         msg.msg_namelen = 0;
6187
6188         flags = sr->msg_flags;
6189         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
6190                 flags |= MSG_DONTWAIT;
6191         if (flags & MSG_WAITALL)
6192                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
6193
6194         msg.msg_flags = flags;
6195         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
6196         if (ret < min_ret) {
6197                 if (ret == -EAGAIN && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK))
6198                         return -EAGAIN;
6199                 if (ret == -ERESTARTSYS)
6200                         ret = -EINTR;
6201                 if (ret > 0 && io_net_retry(sock, flags)) {
6202                         sr->len -= ret;
6203                         sr->buf += ret;
6204                         sr->done_io += ret;
6205                         req->flags |= REQ_F_PARTIAL_IO;
6206                         return -EAGAIN;
6207                 }
6208                 req_set_fail(req);
6209         }
6210         if (ret >= 0)
6211                 ret += sr->done_io;
6212         else if (sr->done_io)
6213                 ret = sr->done_io;
6214         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6215         return 0;
6216 }
6217
6218 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
6219                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
6220 {
6221         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
6222         struct iovec __user *uiov;
6223         size_t iov_len;
6224         int ret;
6225
6226         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
6227                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
6228         if (ret)
6229                 return ret;
6230
6231         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
6232                 if (iov_len > 1)
6233                         return -EINVAL;
6234                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
6235                         return -EFAULT;
6236                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
6237                 iomsg->free_iov = NULL;
6238         } else {
6239                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
6240                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
6241                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
6242                                      false);
6243                 if (ret > 0)
6244                         ret = 0;
6245         }
6246
6247         return ret;
6248 }
6249
6250 #ifdef CONFIG_COMPAT
6251 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
6252                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
6253 {
6254         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
6255         struct compat_iovec __user *uiov;
6256         compat_uptr_t ptr;
6257         compat_size_t len;
6258         int ret;
6259
6260         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
6261                                   &ptr, &len);
6262         if (ret)
6263                 return ret;
6264
6265         uiov = compat_ptr(ptr);
6266         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
6267                 compat_ssize_t clen;
6268
6269                 if (len > 1)
6270                         return -EINVAL;
6271                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
6272                         return -EFAULT;
6273                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
6274                         return -EFAULT;
6275                 if (clen < 0)
6276                         return -EINVAL;
6277                 sr->len = clen;
6278                 iomsg->free_iov = NULL;
6279         } else {
6280                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
6281                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
6282                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
6283                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
6284                 if (ret < 0)
6285                         return ret;
6286         }
6287
6288         return 0;
6289 }
6290 #endif
6291
6292 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
6293                                struct io_async_msghdr *iomsg)
6294 {
6295         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
6296
6297 #ifdef CONFIG_COMPAT
6298         if (req->ctx->compat)
6299                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
6300 #endif
6301
6302         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
6303 }
6304
6305 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
6306 {
6307         int ret;
6308
6309         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
6310         if (!ret)
6311                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
6312         return ret;
6313 }
6314
6315 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6316 {
6317         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
6318
6319         if (unlikely(sqe->file_index || sqe->addr2))
6320                 return -EINVAL;
6321
6322         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
6323         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
6324         sr->flags = READ_ONCE(sqe->ioprio);
6325         if (sr->flags & ~IORING_RECVSEND_POLL_FIRST)
6326                 return -EINVAL;
6327         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
6328         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
6329                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
6330
6331 #ifdef CONFIG_COMPAT
6332         if (req->ctx->compat)
6333                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
6334 #endif
6335         sr->done_io = 0;
6336         return 0;
6337 }
6338
6339 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6340 {
6341         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
6342         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
6343         struct socket *sock;
6344         unsigned int cflags;
6345         unsigned flags;
6346         int ret, min_ret = 0;
6347         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
6348
6349         sock = sock_from_file(req->file);
6350         if (unlikely(!sock))
6351                 return -ENOTSOCK;
6352
6353         if (req_has_async_data(req)) {
6354                 kmsg = req->async_data;
6355         } else {
6356                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
6357                 if (ret)
6358                         return ret;
6359                 kmsg = &iomsg;
6360         }
6361
6362         if (!(req->flags & REQ_F_POLLED) &&
6363             (sr->flags & IORING_RECVSEND_POLL_FIRST))
6364                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
6365
6366         if (io_do_buffer_select(req)) {
6367                 void __user *buf;
6368
6369                 buf = io_buffer_select(req, &sr->len, issue_flags);
6370                 if (!buf)
6371                         return -ENOBUFS;
6372                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = buf;
6373                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = sr->len;
6374                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov, 1,
6375                                 sr->len);
6376         }
6377
6378         flags = sr->msg_flags;
6379         if (force_nonblock)
6380                 flags |= MSG_DONTWAIT;
6381         if (flags & MSG_WAITALL)
6382                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
6383
6384         kmsg->msg.msg_get_inq = 1;
6385         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, sr->umsg, kmsg->uaddr, flags);
6386         if (ret < min_ret) {
6387                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
6388                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
6389                 if (ret == -ERESTARTSYS)
6390                         ret = -EINTR;
6391                 if (ret > 0 && io_net_retry(sock, flags)) {
6392                         sr->done_io += ret;
6393                         req->flags |= REQ_F_PARTIAL_IO;
6394                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
6395                 }
6396                 req_set_fail(req);
6397         } else if ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))) {
6398                 req_set_fail(req);
6399         }
6400
6401         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
6402         if (kmsg->free_iov)
6403                 kfree(kmsg->free_iov);
6404         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6405         if (ret >= 0)
6406                 ret += sr->done_io;
6407         else if (sr->done_io)
6408                 ret = sr->done_io;
6409         cflags = io_put_kbuf(req, issue_flags);
6410         if (kmsg->msg.msg_inq)
6411                 cflags |= IORING_CQE_F_SOCK_NONEMPTY;
6412         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
6413         return 0;
6414 }
6415
6416 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6417 {
6418         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
6419         struct msghdr msg;
6420         struct socket *sock;
6421         struct iovec iov;
6422         unsigned int cflags;
6423         unsigned flags;
6424         int ret, min_ret = 0;
6425         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
6426
6427         if (!(req->flags & REQ_F_POLLED) &&
6428             (sr->flags & IORING_RECVSEND_POLL_FIRST))
6429                 return -EAGAIN;
6430
6431         sock = sock_from_file(req->file);
6432         if (unlikely(!sock))
6433                 return -ENOTSOCK;
6434
6435         if (io_do_buffer_select(req)) {
6436                 void __user *buf;
6437
6438                 buf = io_buffer_select(req, &sr->len, issue_flags);
6439                 if (!buf)
6440                         return -ENOBUFS;
6441                 sr->buf = buf;
6442         }
6443
6444         ret = import_single_range(READ, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
6445         if (unlikely(ret))
6446                 goto out_free;
6447
6448         msg.msg_name = NULL;
6449         msg.msg_namelen = 0;
6450         msg.msg_control = NULL;
6451         msg.msg_get_inq = 1;
6452         msg.msg_flags = 0;
6453         msg.msg_controllen = 0;
6454         msg.msg_iocb = NULL;
6455
6456         flags = sr->msg_flags;
6457         if (force_nonblock)
6458                 flags |= MSG_DONTWAIT;
6459         if (flags & MSG_WAITALL)
6460                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
6461
6462         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
6463         if (ret < min_ret) {
6464                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
6465                         return -EAGAIN;
6466                 if (ret == -ERESTARTSYS)
6467                         ret = -EINTR;
6468                 if (ret > 0 && io_net_retry(sock, flags)) {
6469                         sr->len -= ret;
6470                         sr->buf += ret;
6471                         sr->done_io += ret;
6472                         req->flags |= REQ_F_PARTIAL_IO;
6473                         return -EAGAIN;
6474                 }
6475                 req_set_fail(req);
6476         } else if ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))) {
6477 out_free:
6478                 req_set_fail(req);
6479         }
6480
6481         if (ret >= 0)
6482                 ret += sr->done_io;
6483         else if (sr->done_io)
6484                 ret = sr->done_io;
6485         cflags = io_put_kbuf(req, issue_flags);
6486         if (msg.msg_inq)
6487                 cflags |= IORING_CQE_F_SOCK_NONEMPTY;
6488         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
6489         return 0;
6490 }
6491
6492 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6493 {
6494         struct io_accept *accept = &req->accept;
6495         unsigned flags;
6496
6497         if (sqe->len || sqe->buf_index)
6498                 return -EINVAL;
6499
6500         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
6501         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
6502         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
6503         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
6504         flags = READ_ONCE(sqe->ioprio);
6505         if (flags & ~IORING_ACCEPT_MULTISHOT)
6506                 return -EINVAL;
6507
6508         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
6509         if (accept->file_slot) {
6510                 if (accept->flags & SOCK_CLOEXEC)
6511                         return -EINVAL;
6512                 if (flags & IORING_ACCEPT_MULTISHOT &&
6513                     accept->file_slot != IORING_FILE_INDEX_ALLOC)
6514                         return -EINVAL;
6515         }
6516         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
6517                 return -EINVAL;
6518         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
6519                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
6520         if (flags & IORING_ACCEPT_MULTISHOT)
6521                 req->flags |= REQ_F_APOLL_MULTISHOT;
6522         return 0;
6523 }
6524
6525 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6526 {
6527         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6528         struct io_accept *accept = &req->accept;
6529         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
6530         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
6531         bool fixed = !!accept->file_slot;
6532         struct file *file;
6533         int ret, fd;
6534
6535 retry:
6536         if (!fixed) {
6537                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
6538                 if (unlikely(fd < 0))
6539                         return fd;
6540         }
6541         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
6542                          accept->flags);
6543         if (IS_ERR(file)) {
6544                 if (!fixed)
6545                         put_unused_fd(fd);
6546                 ret = PTR_ERR(file);
6547                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock) {
6548                         /*
6549                          * if it's multishot and polled, we don't need to
6550                          * return EAGAIN to arm the poll infra since it
6551                          * has already been done
6552                          */
6553                         if ((req->flags & IO_APOLL_MULTI_POLLED) ==
6554                             IO_APOLL_MULTI_POLLED)
6555                                 ret = 0;
6556                         return ret;
6557                 }
6558                 if (ret == -ERESTARTSYS)
6559                         ret = -EINTR;
6560                 req_set_fail(req);
6561         } else if (!fixed) {
6562                 fd_install(fd, file);
6563                 ret = fd;
6564         } else {
6565                 ret = io_fixed_fd_install(req, issue_flags, file,
6566                                                 accept->file_slot);
6567         }
6568
6569         if (!(req->flags & REQ_F_APOLL_MULTISHOT)) {
6570                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6571                 return 0;
6572         }
6573         if (ret >= 0) {
6574                 bool filled;
6575
6576                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
6577                 filled = io_fill_cqe_aux(ctx, req->cqe.user_data, ret,
6578                                          IORING_CQE_F_MORE);
6579                 io_commit_cqring(ctx);
6580                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6581                 if (filled) {
6582                         io_cqring_ev_posted(ctx);
6583                         goto retry;
6584                 }
6585                 ret = -ECANCELED;
6586         }
6587
6588         return ret;
6589 }
6590
6591 static int io_socket_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6592 {
6593         struct io_socket *sock = &req->sock;
6594
6595         if (sqe->addr || sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
6596                 return -EINVAL;
6597
6598         sock->domain = READ_ONCE(sqe->fd);
6599         sock->type = READ_ONCE(sqe->off);
6600         sock->protocol = READ_ONCE(sqe->len);
6601         sock->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
6602         sock->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
6603
6604         sock->flags = sock->type & ~SOCK_TYPE_MASK;
6605         if (sock->file_slot && (sock->flags & SOCK_CLOEXEC))
6606                 return -EINVAL;
6607         if (sock->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
6608                 return -EINVAL;
6609         return 0;
6610 }
6611
6612 static int io_socket(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6613 {
6614         struct io_socket *sock = &req->sock;
6615         bool fixed = !!sock->file_slot;
6616         struct file *file;
6617         int ret, fd;
6618
6619         if (!fixed) {
6620                 fd = __get_unused_fd_flags(sock->flags, sock->nofile);
6621                 if (unlikely(fd < 0))
6622                         return fd;
6623         }
6624         file = __sys_socket_file(sock->domain, sock->type, sock->protocol);
6625         if (IS_ERR(file)) {
6626                 if (!fixed)
6627                         put_unused_fd(fd);
6628                 ret = PTR_ERR(file);
6629                 if (ret == -EAGAIN && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK))
6630                         return -EAGAIN;
6631                 if (ret == -ERESTARTSYS)
6632                         ret = -EINTR;
6633                 req_set_fail(req);
6634         } else if (!fixed) {
6635                 fd_install(fd, file);
6636                 ret = fd;
6637         } else {
6638                 ret = io_fixed_fd_install(req, issue_flags, file,
6639                                             sock->file_slot);
6640         }
6641         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6642         return 0;
6643 }
6644
6645 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
6646 {
6647         struct io_async_connect *io = req->async_data;
6648         struct io_connect *conn = &req->connect;
6649
6650         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
6651 }
6652
6653 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6654 {
6655         struct io_connect *conn = &req->connect;
6656
6657         if (sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6658                 return -EINVAL;
6659
6660         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
6661         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
6662         return 0;
6663 }
6664
6665 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6666 {
6667         struct io_async_connect __io, *io;
6668         unsigned file_flags;
6669         int ret;
6670         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
6671
6672         if (req_has_async_data(req)) {
6673                 io = req->async_data;
6674         } else {
6675                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
6676                                                 req->connect.addr_len,
6677                                                 &__io.address);
6678                 if (ret)
6679                         goto out;
6680                 io = &__io;
6681         }
6682
6683         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
6684
6685         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
6686                                         req->connect.addr_len, file_flags);
6687         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
6688                 if (req_has_async_data(req))
6689                         return -EAGAIN;
6690                 if (io_alloc_async_data(req)) {
6691                         ret = -ENOMEM;
6692                         goto out;
6693                 }
6694                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
6695                 return -EAGAIN;
6696         }
6697         if (ret == -ERESTARTSYS)
6698                 ret = -EINTR;
6699 out:
6700         if (ret < 0)
6701                 req_set_fail(req);
6702         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6703         return 0;
6704 }
6705 #else /* !CONFIG_NET */
6706 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
6707 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
6708 {                                                                       \
6709         return -EOPNOTSUPP;                                             \
6710 }
6711
6712 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
6713 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
6714 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
6715 {                                                                       \
6716         return -EOPNOTSUPP;                                             \
6717 }                                                                       \
6718
6719 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
6720 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
6721 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
6722 {                                                                       \
6723         return -EOPNOTSUPP;                                             \
6724 }
6725
6726 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
6727 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
6728 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
6729 IO_NETOP_PREP(accept);
6730 IO_NETOP_PREP(socket);
6731 IO_NETOP_PREP(shutdown);
6732 IO_NETOP_FN(send);
6733 IO_NETOP_FN(recv);
6734 #endif /* CONFIG_NET */
6735
6736 struct io_poll_table {
6737         struct poll_table_struct pt;
6738         struct io_kiocb *req;
6739         int nr_entries;
6740         int error;
6741 };
6742
6743 #define IO_POLL_CANCEL_FLAG     BIT(31)
6744 #define IO_POLL_REF_MASK        GENMASK(30, 0)
6745
6746 /*
6747  * If refs part of ->poll_refs (see IO_POLL_REF_MASK) is 0, it's free. We can
6748  * bump it and acquire ownership. It's disallowed to modify requests while not
6749  * owning it, that prevents from races for enqueueing task_work's and b/w
6750  * arming poll and wakeups.
6751  */
6752 static inline bool io_poll_get_ownership(struct io_kiocb *req)
6753 {
6754         return !(atomic_fetch_inc(&req->poll_refs) & IO_POLL_REF_MASK);
6755 }
6756
6757 static void io_poll_mark_cancelled(struct io_kiocb *req)
6758 {
6759         atomic_or(IO_POLL_CANCEL_FLAG, &req->poll_refs);
6760 }
6761
6762 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
6763 {
6764         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
6765         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
6766                 return req->async_data;
6767         return req->apoll->double_poll;
6768 }
6769
6770 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
6771 {
6772         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
6773                 return &req->poll;
6774         return &req->apoll->poll;
6775 }
6776
6777 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
6778 {
6779         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6780         struct hlist_head *list;
6781
6782         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->cqe.user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
6783         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
6784 }
6785
6786 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
6787                               wait_queue_func_t wake_func)
6788 {
6789         poll->head = NULL;
6790 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
6791         /* mask in events that we always want/need */
6792         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
6793         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
6794         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
6795 }
6796
6797 static inline void io_poll_remove_entry(struct io_poll_iocb *poll)
6798 {
6799         struct wait_queue_head *head = smp_load_acquire(&poll->head);
6800
6801         if (head) {
6802                 spin_lock_irq(&head->lock);
6803                 list_del_init(&poll->wait.entry);
6804                 poll->head = NULL;
6805                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6806         }
6807 }
6808
6809 static void io_poll_remove_entries(struct io_kiocb *req)
6810 {
6811         /*
6812          * Nothing to do if neither of those flags are set. Avoid dipping
6813          * into the poll/apoll/double cachelines if we can.
6814          */
6815         if (!(req->flags & (REQ_F_SINGLE_POLL | REQ_F_DOUBLE_POLL)))
6816                 return;
6817
6818         /*
6819          * While we hold the waitqueue lock and the waitqueue is nonempty,
6820          * wake_up_pollfree() will wait for us.  However, taking the waitqueue
6821          * lock in the first place can race with the waitqueue being freed.
6822          *
6823          * We solve this as eventpoll does: by taking advantage of the fact that
6824          * all users of wake_up_pollfree() will RCU-delay the actual free.  If
6825          * we enter rcu_read_lock() and see that the pointer to the queue is
6826          * non-NULL, we can then lock it without the memory being freed out from
6827          * under us.
6828          *
6829          * Keep holding rcu_read_lock() as long as we hold the queue lock, in
6830          * case the caller deletes the entry from the queue, leaving it empty.
6831          * In that case, only RCU prevents the queue memory from being freed.
6832          */
6833         rcu_read_lock();
6834         if (req->flags & REQ_F_SINGLE_POLL)
6835                 io_poll_remove_entry(io_poll_get_single(req));
6836         if (req->flags & REQ_F_DOUBLE_POLL)
6837                 io_poll_remove_entry(io_poll_get_double(req));
6838         rcu_read_unlock();
6839 }
6840
6841 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags);
6842 /*
6843  * All poll tw should go through this. Checks for poll events, manages
6844  * references, does rewait, etc.
6845  *
6846  * Returns a negative error on failure. >0 when no action require, which is
6847  * either spurious wakeup or multishot CQE is served. 0 when it's done with
6848  * the request, then the mask is stored in req->cqe.res.
6849  */
6850 static int io_poll_check_events(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6851 {
6852         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6853         int v, ret;
6854
6855         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
6856         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
6857                 return -ECANCELED;
6858
6859         do {
6860                 v = atomic_read(&req->poll_refs);
6861
6862                 /* tw handler should be the owner, and so have some references */
6863                 if (WARN_ON_ONCE(!(v & IO_POLL_REF_MASK)))
6864                         return 0;
6865                 if (v & IO_POLL_CANCEL_FLAG)
6866                         return -ECANCELED;
6867
6868                 if (!req->cqe.res) {
6869                         struct poll_table_struct pt = { ._key = req->apoll_events };
6870                         req->cqe.res = vfs_poll(req->file, &pt) & req->apoll_events;
6871                 }
6872
6873                 if ((unlikely(!req->cqe.res)))
6874                         continue;
6875                 if (req->apoll_events & EPOLLONESHOT)
6876                         return 0;
6877
6878                 /* multishot, just fill a CQE and proceed */
6879                 if (!(req->flags & REQ_F_APOLL_MULTISHOT)) {
6880                         __poll_t mask = mangle_poll(req->cqe.res &
6881                                                     req->apoll_events);
6882                         bool filled;
6883
6884                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6885                         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, req->cqe.user_data,
6886                                                  mask, IORING_CQE_F_MORE);
6887                         io_commit_cqring(ctx);
6888                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6889                         if (filled) {
6890                                 io_cqring_ev_posted(ctx);
6891                                 continue;
6892                         }
6893                         return -ECANCELED;
6894                 }
6895
6896                 io_tw_lock(req->ctx, locked);
6897                 if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
6898                         return -EFAULT;
6899                 ret = io_issue_sqe(req,
6900                                    IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6901                 if (ret)
6902                         return ret;
6903
6904                 /*
6905                  * Release all references, retry if someone tried to restart
6906                  * task_work while we were executing it.
6907                  */
6908         } while (atomic_sub_return(v & IO_POLL_REF_MASK, &req->poll_refs));
6909
6910         return 1;
6911 }
6912
6913 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6914 {
6915         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6916         int ret;
6917
6918         ret = io_poll_check_events(req, locked);
6919         if (ret > 0)
6920                 return;
6921
6922         if (!ret) {
6923                 req->cqe.res = mangle_poll(req->cqe.res & req->poll.events);
6924         } else {
6925                 req->cqe.res = ret;
6926                 req_set_fail(req);
6927         }
6928
6929         io_poll_remove_entries(req);
6930         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6931         hash_del(&req->hash_node);
6932         __io_req_complete_post(req, req->cqe.res, 0);
6933         io_commit_cqring(ctx);
6934         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6935         io_cqring_ev_posted(ctx);
6936 }
6937
6938 static void io_apoll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6939 {
6940         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6941         int ret;
6942
6943         ret = io_poll_check_events(req, locked);
6944         if (ret > 0)
6945                 return;
6946
6947         io_poll_remove_entries(req);
6948         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6949         hash_del(&req->hash_node);
6950         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6951
6952         if (!ret)
6953                 io_req_task_submit(req, locked);
6954         else
6955                 io_req_complete_failed(req, ret);
6956 }
6957
6958 static void __io_poll_execute(struct io_kiocb *req, int mask,
6959                               __poll_t __maybe_unused events)
6960 {
6961         req->cqe.res = mask;
6962         /*
6963          * This is useful for poll that is armed on behalf of another
6964          * request, and where the wakeup path could be on a different
6965          * CPU. We want to avoid pulling in req->apoll->events for that
6966          * case.
6967          */
6968         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
6969                 req->io_task_work.func = io_poll_task_func;
6970         else
6971                 req->io_task_work.func = io_apoll_task_func;
6972
6973         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req, req->cqe.user_data, req->opcode, mask);
6974         io_req_task_work_add(req);
6975 }
6976
6977 static inline void io_poll_execute(struct io_kiocb *req, int res,
6978                 __poll_t events)
6979 {
6980         if (io_poll_get_ownership(req))
6981                 __io_poll_execute(req, res, events);
6982 }
6983
6984 static void io_poll_cancel_req(struct io_kiocb *req)
6985 {
6986         io_poll_mark_cancelled(req);
6987         /* kick tw, which should complete the request */
6988         io_poll_execute(req, 0, 0);
6989 }
6990
6991 #define wqe_to_req(wait)        ((void *)((unsigned long) (wait)->private & ~1))
6992 #define wqe_is_double(wait)     ((unsigned long) (wait)->private & 1)
6993 #define IO_ASYNC_POLL_COMMON    (EPOLLONESHOT | EPOLLPRI)
6994
6995 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
6996                         void *key)
6997 {
6998         struct io_kiocb *req = wqe_to_req(wait);
6999         struct io_poll_iocb *poll = container_of(wait, struct io_poll_iocb,
7000                                                  wait);
7001         __poll_t mask = key_to_poll(key);
7002
7003         if (unlikely(mask & POLLFREE)) {
7004                 io_poll_mark_cancelled(req);
7005                 /* we have to kick tw in case it's not already */
7006                 io_poll_execute(req, 0, poll->events);
7007
7008                 /*
7009                  * If the waitqueue is being freed early but someone is already
7010                  * holds ownership over it, we have to tear down the request as
7011                  * best we can. That means immediately removing the request from
7012                  * its waitqueue and preventing all further accesses to the
7013                  * waitqueue via the request.
7014                  */
7015                 list_del_init(&poll->wait.entry);
7016
7017                 /*
7018                  * Careful: this *must* be the last step, since as soon
7019                  * as req->head is NULL'ed out, the request can be
7020                  * completed and freed, since aio_poll_complete_work()
7021                  * will no longer need to take the waitqueue lock.
7022                  */
7023                 smp_store_release(&poll->head, NULL);
7024                 return 1;
7025         }
7026
7027         /* for instances that support it check for an event match first */
7028         if (mask && !(mask & (poll->events & ~IO_ASYNC_POLL_COMMON)))
7029                 return 0;
7030
7031         if (io_poll_get_ownership(req)) {
7032                 /* optional, saves extra locking for removal in tw handler */
7033                 if (mask && poll->events & EPOLLONESHOT) {
7034                         list_del_init(&poll->wait.entry);
7035                         poll->head = NULL;
7036                         if (wqe_is_double(wait))
7037                                 req->flags &= ~REQ_F_DOUBLE_POLL;
7038                         else
7039                                 req->flags &= ~REQ_F_SINGLE_POLL;
7040                 }
7041                 __io_poll_execute(req, mask, poll->events);
7042         }
7043         return 1;
7044 }
7045
7046 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
7047                             struct wait_queue_head *head,
7048                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
7049 {
7050         struct io_kiocb *req = pt->req;
7051         unsigned long wqe_private = (unsigned long) req;
7052
7053         /*
7054          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
7055          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
7056          * if this happens.
7057          */
7058         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
7059                 struct io_poll_iocb *first = poll;
7060
7061                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
7062                 if (first->head == head)
7063                         return;
7064                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
7065                 if (*poll_ptr) {
7066                         if ((*poll_ptr)->head == head)
7067                                 return;
7068                         pt->error = -EINVAL;
7069                         return;
7070                 }
7071
7072                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
7073                 if (!poll) {
7074                         pt->error = -ENOMEM;
7075                         return;
7076                 }
7077                 /* mark as double wq entry */
7078                 wqe_private |= 1;
7079                 req->flags |= REQ_F_DOUBLE_POLL;
7080                 io_init_poll_iocb(poll, first->events, first->wait.func);
7081                 *poll_ptr = poll;
7082                 if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
7083                         req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
7084         }
7085
7086         req->flags |= REQ_F_SINGLE_POLL;
7087         pt->nr_entries++;
7088         poll->head = head;
7089         poll->wait.private = (void *) wqe_private;
7090
7091         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
7092                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
7093         else
7094                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
7095 }
7096
7097 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
7098                                struct poll_table_struct *p)
7099 {
7100         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
7101
7102         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head,
7103                         (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
7104 }
7105
7106 static int __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
7107                                  struct io_poll_iocb *poll,
7108                                  struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask)
7109 {
7110         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7111         int v;
7112
7113         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
7114         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
7115         io_init_poll_iocb(poll, mask, io_poll_wake);
7116         poll->file = req->file;
7117
7118         req->apoll_events = poll->events;
7119
7120         ipt->pt._key = mask;
7121         ipt->req = req;
7122         ipt->error = 0;
7123         ipt->nr_entries = 0;
7124
7125         /*
7126          * Take the ownership to delay any tw execution up until we're done
7127          * with poll arming. see io_poll_get_ownership().
7128          */
7129         atomic_set(&req->poll_refs, 1);
7130         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
7131
7132         if (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) {
7133                 io_poll_remove_entries(req);
7134                 /* no one else has access to the req, forget about the ref */
7135                 return mask;
7136         }
7137         if (!mask && unlikely(ipt->error || !ipt->nr_entries)) {
7138                 io_poll_remove_entries(req);
7139                 if (!ipt->error)
7140                         ipt->error = -EINVAL;
7141                 return 0;
7142         }
7143
7144         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7145         io_poll_req_insert(req);
7146         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7147
7148         if (mask) {
7149                 /* can't multishot if failed, just queue the event we've got */
7150                 if (unlikely(ipt->error || !ipt->nr_entries)) {
7151                         poll->events |= EPOLLONESHOT;
7152                         req->apoll_events |= EPOLLONESHOT;
7153                         ipt->error = 0;
7154                 }
7155                 __io_poll_execute(req, mask, poll->events);
7156                 return 0;
7157         }
7158
7159         /*
7160          * Release ownership. If someone tried to queue a tw while it was
7161          * locked, kick it off for them.
7162          */
7163         v = atomic_dec_return(&req->poll_refs);
7164         if (unlikely(v & IO_POLL_REF_MASK))
7165                 __io_poll_execute(req, 0, poll->events);
7166         return 0;
7167 }
7168
7169 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
7170                                struct poll_table_struct *p)
7171 {
7172         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
7173         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
7174
7175         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
7176 }
7177
7178 enum {
7179         IO_APOLL_OK,
7180         IO_APOLL_ABORTED,
7181         IO_APOLL_READY
7182 };
7183
7184 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
7185 {
7186         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
7187         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7188         struct async_poll *apoll;
7189         struct io_poll_table ipt;
7190         __poll_t mask = POLLPRI | POLLERR;
7191         int ret;
7192
7193         if (!def->pollin && !def->pollout)
7194                 return IO_APOLL_ABORTED;
7195         if (!file_can_poll(req->file))
7196                 return IO_APOLL_ABORTED;
7197         if ((req->flags & (REQ_F_POLLED|REQ_F_PARTIAL_IO)) == REQ_F_POLLED)
7198                 return IO_APOLL_ABORTED;
7199         if (!(req->flags & REQ_F_APOLL_MULTISHOT))
7200                 mask |= EPOLLONESHOT;
7201
7202         if (def->pollin) {
7203                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7204
7205                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
7206                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
7207                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
7208                         mask &= ~EPOLLIN;
7209         } else {
7210                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7211         }
7212         if (def->poll_exclusive)
7213                 mask |= EPOLLEXCLUSIVE;
7214         if (req->flags & REQ_F_POLLED) {
7215                 apoll = req->apoll;
7216                 kfree(apoll->double_poll);
7217         } else if (!(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) &&
7218                    !list_empty(&ctx->apoll_cache)) {
7219                 apoll = list_first_entry(&ctx->apoll_cache, struct async_poll,
7220                                                 poll.wait.entry);
7221                 list_del_init(&apoll->poll.wait.entry);
7222         } else {
7223                 apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
7224                 if (unlikely(!apoll))
7225                         return IO_APOLL_ABORTED;
7226         }
7227         apoll->double_poll = NULL;
7228         req->apoll = apoll;
7229         req->flags |= REQ_F_POLLED;
7230         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
7231
7232         io_kbuf_recycle(req, issue_flags);
7233
7234         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask);
7235         if (ret || ipt.error)
7236                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
7237
7238         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->cqe.user_data, req->opcode,
7239                                 mask, apoll->poll.events);
7240         return IO_APOLL_OK;
7241 }
7242
7243 /*
7244  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
7245  */
7246 static __cold bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx,
7247                                       struct task_struct *tsk, bool cancel_all)
7248 {
7249         struct hlist_node *tmp;
7250         struct io_kiocb *req;
7251         bool found = false;
7252         int i;
7253
7254         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7255         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
7256                 struct hlist_head *list;
7257
7258                 list = &ctx->cancel_hash[i];
7259                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
7260                         if (io_match_task_safe(req, tsk, cancel_all)) {
7261                                 hlist_del_init(&req->hash_node);
7262                                 io_poll_cancel_req(req);
7263                                 found = true;
7264                         }
7265                 }
7266         }
7267         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7268         return found;
7269 }
7270
7271 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, bool poll_only,
7272                                      struct io_cancel_data *cd)
7273         __must_hold(&ctx->completion_lock)
7274 {
7275         struct hlist_head *list;
7276         struct io_kiocb *req;
7277
7278         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(cd->data, ctx->cancel_hash_bits)];
7279         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
7280                 if (cd->data != req->cqe.user_data)
7281                         continue;
7282                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
7283                         continue;
7284                 if (cd->flags & IORING_ASYNC_CANCEL_ALL) {
7285                         if (cd->seq == req->work.cancel_seq)
7286                                 continue;
7287                         req->work.cancel_seq = cd->seq;
7288                 }
7289                 return req;
7290         }
7291         return NULL;
7292 }
7293
7294 static struct io_kiocb *io_poll_file_find(struct io_ring_ctx *ctx,
7295                                           struct io_cancel_data *cd)
7296         __must_hold(&ctx->completion_lock)
7297 {
7298         struct io_kiocb *req;
7299         int i;
7300
7301         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
7302                 struct hlist_head *list;
7303
7304                 list = &ctx->cancel_hash[i];
7305                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
7306                         if (!(cd->flags & IORING_ASYNC_CANCEL_ANY) &&
7307                             req->file != cd->file)
7308                                 continue;
7309                         if (cd->seq == req->work.cancel_seq)
7310                                 continue;
7311                         req->work.cancel_seq = cd->seq;
7312                         return req;
7313                 }
7314         }
7315         return NULL;
7316 }
7317
7318 static bool io_poll_disarm(struct io_kiocb *req)
7319         __must_hold(&ctx->completion_lock)
7320 {
7321         if (!io_poll_get_ownership(req))
7322                 return false;
7323         io_poll_remove_entries(req);
7324         hash_del(&req->hash_node);
7325         return true;
7326 }
7327
7328 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_cancel_data *cd)
7329         __must_hold(&ctx->completion_lock)
7330 {
7331         struct io_kiocb *req;
7332
7333         if (cd->flags & (IORING_ASYNC_CANCEL_FD|IORING_ASYNC_CANCEL_ANY))
7334                 req = io_poll_file_find(ctx, cd);
7335         else
7336                 req = io_poll_find(ctx, false, cd);
7337         if (!req)
7338                 return -ENOENT;
7339         io_poll_cancel_req(req);
7340         return 0;
7341 }
7342
7343 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
7344                                      unsigned int flags)
7345 {
7346         u32 events;
7347
7348         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
7349 #ifdef __BIG_ENDIAN
7350         events = swahw32(events);
7351 #endif
7352         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
7353                 events |= EPOLLONESHOT;
7354         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
7355 }
7356
7357 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
7358                                const struct io_uring_sqe *sqe)
7359 {
7360         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
7361         u32 flags;
7362
7363         if (sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
7364                 return -EINVAL;
7365         flags = READ_ONCE(sqe->len);
7366         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
7367                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
7368                 return -EINVAL;
7369         /* meaningless without update */
7370         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
7371                 return -EINVAL;
7372
7373         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
7374         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
7375         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
7376
7377         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
7378         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
7379                 return -EINVAL;
7380         if (upd->update_events)
7381                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
7382         else if (sqe->poll32_events)
7383                 return -EINVAL;
7384
7385         return 0;
7386 }
7387
7388 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
7389 {
7390         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
7391         u32 flags;
7392
7393         if (sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
7394                 return -EINVAL;
7395         flags = READ_ONCE(sqe->len);
7396         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
7397                 return -EINVAL;
7398         if ((flags & IORING_POLL_ADD_MULTI) && (req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
7399                 return -EINVAL;
7400
7401         io_req_set_refcount(req);
7402         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
7403         return 0;
7404 }
7405
7406 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
7407 {
7408         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
7409         struct io_poll_table ipt;
7410         int ret;
7411
7412         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
7413
7414         ret = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events);
7415         if (!ret && ipt.error)
7416                 req_set_fail(req);
7417         ret = ret ?: ipt.error;
7418         if (ret)
7419                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
7420         return 0;
7421 }
7422
7423 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
7424 {
7425         struct io_cancel_data cd = { .data = req->poll_update.old_user_data, };
7426         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7427         struct io_kiocb *preq;
7428         int ret2, ret = 0;
7429         bool locked;
7430
7431         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7432         preq = io_poll_find(ctx, true, &cd);
7433         if (!preq || !io_poll_disarm(preq)) {
7434                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7435                 ret = preq ? -EALREADY : -ENOENT;
7436                 goto out;
7437         }
7438         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7439
7440         if (req->poll_update.update_events || req->poll_update.update_user_data) {
7441                 /* only mask one event flags, keep behavior flags */
7442                 if (req->poll_update.update_events) {
7443                         preq->poll.events &= ~0xffff;
7444                         preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
7445                         preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
7446                 }
7447                 if (req->poll_update.update_user_data)
7448                         preq->cqe.user_data = req->poll_update.new_user_data;
7449
7450                 ret2 = io_poll_add(preq, issue_flags);
7451                 /* successfully updated, don't complete poll request */
7452                 if (!ret2)
7453                         goto out;
7454         }
7455
7456         req_set_fail(preq);
7457         preq->cqe.res = -ECANCELED;
7458         locked = !(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED);
7459         io_req_task_complete(preq, &locked);
7460 out:
7461         if (ret < 0)
7462                 req_set_fail(req);
7463         /* complete update request, we're done with it */
7464         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
7465         return 0;
7466 }
7467
7468 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
7469 {
7470         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
7471                                                 struct io_timeout_data, timer);
7472         struct io_kiocb *req = data->req;
7473         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7474         unsigned long flags;
7475
7476         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
7477         list_del_init(&req->timeout.list);
7478         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
7479                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
7480         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
7481
7482         if (!(data->flags & IORING_TIMEOUT_ETIME_SUCCESS))
7483                 req_set_fail(req);
7484
7485         req->cqe.res = -ETIME;
7486         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
7487         io_req_task_work_add(req);
7488         return HRTIMER_NORESTART;
7489 }
7490
7491 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
7492                                            struct io_cancel_data *cd)
7493         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
7494 {
7495         struct io_timeout_data *io;
7496         struct io_kiocb *req;
7497         bool found = false;
7498
7499         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
7500                 if (!(cd->flags & IORING_ASYNC_CANCEL_ANY) &&
7501                     cd->data != req->cqe.user_data)
7502                         continue;
7503                 if (cd->flags & (IORING_ASYNC_CANCEL_ALL|IORING_ASYNC_CANCEL_ANY)) {
7504                         if (cd->seq == req->work.cancel_seq)
7505                                 continue;
7506                         req->work.cancel_seq = cd->seq;
7507                 }
7508                 found = true;
7509                 break;
7510         }
7511         if (!found)
7512                 return ERR_PTR(-ENOENT);
7513
7514         io = req->async_data;
7515         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
7516                 return ERR_PTR(-EALREADY);
7517         list_del_init(&req->timeout.list);
7518         return req;
7519 }
7520
7521 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_cancel_data *cd)
7522         __must_hold(&ctx->completion_lock)
7523 {
7524         struct io_kiocb *req;
7525
7526         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
7527         req = io_timeout_extract(ctx, cd);
7528         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
7529
7530         if (IS_ERR(req))
7531                 return PTR_ERR(req);
7532         io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
7533         return 0;
7534 }
7535
7536 static clockid_t io_timeout_get_clock(struct io_timeout_data *data)
7537 {
7538         switch (data->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) {
7539         case IORING_TIMEOUT_BOOTTIME:
7540                 return CLOCK_BOOTTIME;
7541         case IORING_TIMEOUT_REALTIME:
7542                 return CLOCK_REALTIME;
7543         default:
7544                 /* can't happen, vetted at prep time */
7545                 WARN_ON_ONCE(1);
7546                 fallthrough;
7547         case 0:
7548                 return CLOCK_MONOTONIC;
7549         }
7550 }
7551
7552 static int io_linked_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
7553                                     struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
7554         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
7555 {
7556         struct io_timeout_data *io;
7557         struct io_kiocb *req;
7558         bool found = false;
7559
7560         list_for_each_entry(req, &ctx->ltimeout_list, timeout.list) {
7561                 found = user_data == req->cqe.user_data;
7562                 if (found)
7563                         break;
7564         }
7565         if (!found)
7566                 return -ENOENT;
7567
7568         io = req->async_data;
7569         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
7570                 return -EALREADY;
7571         hrtimer_init(&io->timer, io_timeout_get_clock(io), mode);
7572         io->timer.function = io_link_timeout_fn;
7573         hrtimer_start(&io->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
7574         return 0;
7575 }
7576
7577 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
7578                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
7579         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
7580 {
7581         struct io_cancel_data cd = { .data = user_data, };
7582         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, &cd);
7583         struct io_timeout_data *data;
7584
7585         if (IS_ERR(req))
7586                 return PTR_ERR(req);
7587
7588         req->timeout.off = 0; /* noseq */
7589         data = req->async_data;
7590         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
7591         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), mode);
7592         data->timer.function = io_timeout_fn;
7593         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
7594         return 0;
7595 }
7596
7597 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
7598                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
7599 {
7600         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
7601
7602         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
7603                 return -EINVAL;
7604         if (sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
7605                 return -EINVAL;
7606
7607         tr->ltimeout = false;
7608         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
7609         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
7610         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK) {
7611                 if (hweight32(tr->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
7612                         return -EINVAL;
7613                 if (tr->flags & IORING_LINK_TIMEOUT_UPDATE)
7614                         tr->ltimeout = true;
7615                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK|IORING_TIMEOUT_ABS))
7616                         return -EINVAL;
7617                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
7618                         return -EFAULT;
7619                 if (tr->ts.tv_sec < 0 || tr->ts.tv_nsec < 0)
7620                         return -EINVAL;
7621         } else if (tr->flags) {
7622                 /* timeout removal doesn't support flags */
7623                 return -EINVAL;
7624         }
7625
7626         return 0;
7627 }
7628
7629 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
7630 {
7631         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
7632                                             : HRTIMER_MODE_REL;
7633 }
7634
7635 /*
7636  * Remove or update an existing timeout command
7637  */
7638 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
7639 {
7640         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
7641         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7642         int ret;
7643
7644         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
7645                 struct io_cancel_data cd = { .data = tr->addr, };
7646
7647                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
7648                 ret = io_timeout_cancel(ctx, &cd);
7649                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7650         } else {
7651                 enum hrtimer_mode mode = io_translate_timeout_mode(tr->flags);
7652
7653                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
7654                 if (tr->ltimeout)
7655                         ret = io_linked_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
7656                 else
7657                         ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
7658                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
7659         }
7660
7661         if (ret < 0)
7662                 req_set_fail(req);
7663         io_req_complete_post(req, ret, 0);
7664         return 0;
7665 }
7666
7667 static int __io_timeout_prep(struct io_kiocb *req,
7668                              const struct io_uring_sqe *sqe,
7669                              bool is_timeout_link)
7670 {
7671         struct io_timeout_data *data;
7672         unsigned flags;
7673         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
7674
7675         if (sqe->buf_index || sqe->len != 1 || sqe->splice_fd_in)
7676                 return -EINVAL;
7677         if (off && is_timeout_link)
7678                 return -EINVAL;
7679         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
7680         if (flags & ~(IORING_TIMEOUT_ABS | IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK |
7681                       IORING_TIMEOUT_ETIME_SUCCESS))
7682                 return -EINVAL;
7683         /* more than one clock specified is invalid, obviously */
7684         if (hweight32(flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
7685                 return -EINVAL;
7686
7687         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
7688         req->timeout.off = off;
7689         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
7690                 req->ctx->off_timeout_used = true;
7691
7692         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
7693                 return -EFAULT;
7694         if (io_alloc_async_data(req))
7695                 return -ENOMEM;
7696
7697         data = req->async_data;
7698         data->req = req;
7699         data->flags = flags;
7700
7701         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
7702                 return -EFAULT;
7703
7704         if (data->ts.tv_sec < 0 || data->ts.tv_nsec < 0)
7705                 return -EINVAL;
7706
7707         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
7708         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
7709         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), data->mode);
7710
7711         if (is_timeout_link) {
7712                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
7713
7714                 if (!link->head)
7715                         return -EINVAL;
7716                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
7717                         return -EINVAL;
7718                 req->timeout.head = link->last;
7719                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
7720         }
7721         return 0;
7722 }
7723
7724 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req,
7725                            const struct io_uring_sqe *sqe)
7726 {
7727         return __io_timeout_prep(req, sqe, false);
7728 }
7729
7730 static int io_link_timeout_prep(struct io_kiocb *req,
7731                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
7732 {
7733         return __io_timeout_prep(req, sqe, true);
7734 }
7735
7736 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
7737 {
7738         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7739         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
7740         struct list_head *entry;
7741         u32 tail, off = req->timeout.off;
7742
7743         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
7744
7745         /*
7746          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
7747          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
7748          * a pure timeout request, sequence isn't used.
7749          */
7750         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
7751                 entry = ctx->timeout_list.prev;
7752                 goto add;
7753         }
7754
7755         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7756         req->timeout.target_seq = tail + off;
7757
7758         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
7759          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
7760          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
7761          */
7762         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
7763
7764         /*
7765          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
7766          * the one we need first.
7767          */
7768         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
7769                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
7770                                                   timeout.list);
7771
7772                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
7773                         continue;
7774                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
7775                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
7776                         break;
7777         }
7778 add:
7779         list_add(&req->timeout.list, entry);
7780         data->timer.function = io_timeout_fn;
7781         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
7782         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
7783         return 0;
7784 }
7785
7786 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
7787 {
7788         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7789         struct io_cancel_data *cd = data;
7790
7791         if (req->ctx != cd->ctx)
7792                 return false;
7793         if (cd->flags & IORING_ASYNC_CANCEL_ANY) {
7794                 ;
7795         } else if (cd->flags & IORING_ASYNC_CANCEL_FD) {
7796                 if (req->file != cd->file)
7797                         return false;
7798         } else {
7799                 if (req->cqe.user_data != cd->data)
7800                         return false;
7801         }
7802         if (cd->flags & (IORING_ASYNC_CANCEL_ALL|IORING_ASYNC_CANCEL_ANY)) {
7803                 if (cd->seq == req->work.cancel_seq)
7804                         return false;
7805                 req->work.cancel_seq = cd->seq;
7806         }
7807         return true;
7808 }
7809
7810 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx,
7811                                struct io_cancel_data *cd)
7812 {
7813         enum io_wq_cancel cancel_ret;
7814         int ret = 0;
7815         bool all;
7816
7817         if (!tctx || !tctx->io_wq)
7818                 return -ENOENT;
7819
7820         all = cd->flags & (IORING_ASYNC_CANCEL_ALL|IORING_ASYNC_CANCEL_ANY);
7821         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, cd, all);
7822         switch (cancel_ret) {
7823         case IO_WQ_CANCEL_OK:
7824                 ret = 0;
7825                 break;
7826         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
7827                 ret = -EALREADY;
7828                 break;
7829         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
7830                 ret = -ENOENT;
7831                 break;
7832         }
7833
7834         return ret;
7835 }
7836
7837 static int io_try_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_cancel_data *cd)
7838 {
7839         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7840         int ret;
7841
7842         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
7843
7844         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, cd);
7845         /*
7846          * Fall-through even for -EALREADY, as we may have poll armed
7847          * that need unarming.
7848          */
7849         if (!ret)
7850                 return 0;
7851
7852         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7853         ret = io_poll_cancel(ctx, cd);
7854         if (ret != -ENOENT)
7855                 goto out;
7856         if (!(cd->flags & IORING_ASYNC_CANCEL_FD))
7857                 ret = io_timeout_cancel(ctx, cd);
7858 out:
7859         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7860         return ret;
7861 }
7862
7863 #define CANCEL_FLAGS    (IORING_ASYNC_CANCEL_ALL | IORING_ASYNC_CANCEL_FD | \
7864                          IORING_ASYNC_CANCEL_ANY)
7865
7866 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
7867                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
7868 {
7869         if (unlikely(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
7870                 return -EINVAL;
7871         if (sqe->off || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
7872                 return -EINVAL;
7873
7874         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
7875         req->cancel.flags = READ_ONCE(sqe->cancel_flags);
7876         if (req->cancel.flags & ~CANCEL_FLAGS)
7877                 return -EINVAL;
7878         if (req->cancel.flags & IORING_ASYNC_CANCEL_FD) {
7879                 if (req->cancel.flags & IORING_ASYNC_CANCEL_ANY)
7880                         return -EINVAL;
7881                 req->cancel.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
7882         }
7883
7884         return 0;
7885 }
7886
7887 static int __io_async_cancel(struct io_cancel_data *cd, struct io_kiocb *req,
7888                              unsigned int issue_flags)
7889 {
7890         bool all = cd->flags & (IORING_ASYNC_CANCEL_ALL|IORING_ASYNC_CANCEL_ANY);
7891         struct io_ring_ctx *ctx = cd->ctx;
7892         struct io_tctx_node *node;
7893         int ret, nr = 0;
7894
7895         do {
7896                 ret = io_try_cancel(req, cd);
7897                 if (ret == -ENOENT)
7898                         break;
7899                 if (!all)
7900                         return ret;
7901                 nr++;
7902         } while (1);
7903
7904         /* slow path, try all io-wq's */
7905         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
7906         ret = -ENOENT;
7907         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
7908                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
7909
7910                 ret = io_async_cancel_one(tctx, cd);
7911                 if (ret != -ENOENT) {
7912                         if (!all)
7913                                 break;
7914                         nr++;
7915                 }
7916         }
7917         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
7918         return all ? nr : ret;
7919 }
7920
7921 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
7922 {
7923         struct io_cancel_data cd = {
7924                 .ctx    = req->ctx,
7925                 .data   = req->cancel.addr,
7926                 .flags  = req->cancel.flags,
7927                 .seq    = atomic_inc_return(&req->ctx->cancel_seq),
7928         };
7929         int ret;
7930
7931         if (cd.flags & IORING_ASYNC_CANCEL_FD) {
7932                 if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
7933                         req->file = io_file_get_fixed(req, req->cancel.fd,
7934                                                         issue_flags);
7935                 else
7936                         req->file = io_file_get_normal(req, req->cancel.fd);
7937                 if (!req->file) {
7938                         ret = -EBADF;
7939                         goto done;
7940                 }
7941                 cd.file = req->file;
7942         }
7943
7944         ret = __io_async_cancel(&cd, req, issue_flags);
7945 done:
7946         if (ret < 0)
7947                 req_set_fail(req);
7948         io_req_complete_post(req, ret, 0);
7949         return 0;
7950 }
7951
7952 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
7953                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
7954 {
7955         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
7956                 return -EINVAL;
7957         if (sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
7958                 return -EINVAL;
7959
7960         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
7961         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
7962         if (!req->rsrc_update.nr_args)
7963                 return -EINVAL;
7964         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
7965         return 0;
7966 }
7967
7968 static int io_files_update_with_index_alloc(struct io_kiocb *req,
7969                                             unsigned int issue_flags)
7970 {
7971         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(req->rsrc_update.arg);
7972         unsigned int done;
7973         struct file *file;
7974         int ret, fd;
7975
7976         if (!req->ctx->file_data)
7977                 return -ENXIO;
7978
7979         for (done = 0; done < req->rsrc_update.nr_args; done++) {
7980                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7981                         ret = -EFAULT;
7982                         break;
7983                 }
7984
7985                 file = fget(fd);
7986                 if (!file) {
7987                         ret = -EBADF;
7988                         break;
7989                 }
7990                 ret = io_fixed_fd_install(req, issue_flags, file,
7991                                           IORING_FILE_INDEX_ALLOC);
7992                 if (ret < 0)
7993                         break;
7994                 if (copy_to_user(&fds[done], &ret, sizeof(ret))) {
7995                         __io_close_fixed(req, issue_flags, ret);
7996                         ret = -EFAULT;
7997                         break;
7998                 }
7999         }
8000
8001         if (done)
8002                 return done;
8003         return ret;
8004 }
8005
8006 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
8007 {
8008         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8009         struct io_uring_rsrc_update2 up;
8010         int ret;
8011
8012         up.offset = req->rsrc_update.offset;
8013         up.data = req->rsrc_update.arg;
8014         up.nr = 0;
8015         up.tags = 0;
8016         up.resv = 0;
8017         up.resv2 = 0;
8018
8019         if (req->rsrc_update.offset == IORING_FILE_INDEX_ALLOC) {
8020                 ret = io_files_update_with_index_alloc(req, issue_flags);
8021         } else {
8022                 io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
8023                 ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
8024                                 &up, req->rsrc_update.nr_args);
8025                 io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
8026         }
8027
8028         if (ret < 0)
8029                 req_set_fail(req);
8030         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
8031         return 0;
8032 }
8033
8034 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
8035 {
8036         switch (req->opcode) {
8037         case IORING_OP_NOP:
8038                 return io_nop_prep(req, sqe);
8039         case IORING_OP_READV:
8040         case IORING_OP_READ_FIXED:
8041         case IORING_OP_READ:
8042         case IORING_OP_WRITEV:
8043         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
8044         case IORING_OP_WRITE:
8045                 return io_prep_rw(req, sqe);
8046         case IORING_OP_POLL_ADD:
8047                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
8048         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
8049                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
8050         case IORING_OP_FSYNC:
8051                 return io_fsync_prep(req, sqe);
8052         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
8053                 return io_sfr_prep(req, sqe);
8054         case IORING_OP_SENDMSG:
8055         case IORING_OP_SEND:
8056                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
8057         case IORING_OP_RECVMSG:
8058         case IORING_OP_RECV:
8059                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
8060         case IORING_OP_CONNECT:
8061                 return io_connect_prep(req, sqe);
8062         case IORING_OP_TIMEOUT:
8063                 return io_timeout_prep(req, sqe);
8064         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
8065                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
8066         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
8067                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
8068         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
8069                 return io_link_timeout_prep(req, sqe);
8070         case IORING_OP_ACCEPT:
8071                 return io_accept_prep(req, sqe);
8072         case IORING_OP_FALLOCATE:
8073                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
8074         case IORING_OP_OPENAT:
8075                 return io_openat_prep(req, sqe);
8076         case IORING_OP_CLOSE:
8077                 return io_close_prep(req, sqe);
8078         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
8079                 return io_files_update_prep(req, sqe);
8080         case IORING_OP_STATX:
8081                 return io_statx_prep(req, sqe);
8082         case IORING_OP_FADVISE:
8083                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
8084         case IORING_OP_MADVISE:
8085                 return io_madvise_prep(req, sqe);
8086         case IORING_OP_OPENAT2:
8087                 return io_openat2_prep(req, sqe);
8088         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
8089                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
8090         case IORING_OP_SPLICE:
8091                 return io_splice_prep(req, sqe);
8092         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
8093                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
8094         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
8095                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
8096         case IORING_OP_TEE:
8097                 return io_tee_prep(req, sqe);
8098         case IORING_OP_SHUTDOWN:
8099                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
8100         case IORING_OP_RENAMEAT:
8101                 return io_renameat_prep(req, sqe);
8102         case IORING_OP_UNLINKAT:
8103                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
8104         case IORING_OP_MKDIRAT:
8105                 return io_mkdirat_prep(req, sqe);
8106         case IORING_OP_SYMLINKAT:
8107                 return io_symlinkat_prep(req, sqe);
8108         case IORING_OP_LINKAT:
8109                 return io_linkat_prep(req, sqe);
8110         case IORING_OP_MSG_RING:
8111                 return io_msg_ring_prep(req, sqe);
8112         case IORING_OP_FSETXATTR:
8113                 return io_fsetxattr_prep(req, sqe);
8114         case IORING_OP_SETXATTR:
8115                 return io_setxattr_prep(req, sqe);
8116         case IORING_OP_FGETXATTR:
8117                 return io_fgetxattr_prep(req, sqe);
8118         case IORING_OP_GETXATTR:
8119                 return io_getxattr_prep(req, sqe);
8120         case IORING_OP_SOCKET:
8121                 return io_socket_prep(req, sqe);
8122         case IORING_OP_URING_CMD:
8123                 return io_uring_cmd_prep(req, sqe);
8124         }
8125
8126         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
8127                         req->opcode);
8128         return -EINVAL;
8129 }
8130
8131 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
8132 {
8133         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
8134
8135         /* assign early for deferred execution for non-fixed file */
8136         if (def->needs_file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
8137                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
8138         if (!def->needs_async_setup)
8139                 return 0;
8140         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
8141                 return -EFAULT;
8142         if (io_alloc_async_data(req))
8143                 return -EAGAIN;
8144
8145         switch (req->opcode) {
8146         case IORING_OP_READV:
8147                 return io_readv_prep_async(req);
8148         case IORING_OP_WRITEV:
8149                 return io_writev_prep_async(req);
8150         case IORING_OP_SENDMSG:
8151                 return io_sendmsg_prep_async(req);
8152         case IORING_OP_RECVMSG:
8153                 return io_recvmsg_prep_async(req);
8154         case IORING_OP_CONNECT:
8155                 return io_connect_prep_async(req);
8156         case IORING_OP_URING_CMD:
8157                 return io_uring_cmd_prep_async(req);
8158         }
8159         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
8160                     req->opcode);
8161         return -EFAULT;
8162 }
8163
8164 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
8165 {
8166         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
8167         struct io_kiocb *cur;
8168
8169         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
8170         io_for_each_link(cur, req)
8171                 seq--;
8172         return seq;
8173 }
8174
8175 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
8176 {
8177         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8178         struct io_defer_entry *de;
8179         int ret;
8180         u32 seq = io_get_sequence(req);
8181
8182         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
8183         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8184         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
8185                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8186 queue:
8187                 ctx->drain_active = false;
8188                 io_req_task_queue(req);
8189                 return;
8190         }
8191         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8192
8193         ret = io_req_prep_async(req);
8194         if (ret) {
8195 fail:
8196                 io_req_complete_failed(req, ret);
8197                 return;
8198         }
8199         io_prep_async_link(req);
8200         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
8201         if (!de) {
8202                 ret = -ENOMEM;
8203                 goto fail;
8204         }
8205
8206         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8207         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
8208                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8209                 kfree(de);
8210                 goto queue;
8211         }
8212
8213         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->cqe.user_data, req->opcode);
8214         de->req = req;
8215         de->seq = seq;
8216         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
8217         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8218 }
8219
8220 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
8221 {
8222         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
8223                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
8224                 io_put_kbuf_comp(req);
8225                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
8226         }
8227
8228         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
8229                 switch (req->opcode) {
8230                 case IORING_OP_READV:
8231                 case IORING_OP_READ_FIXED:
8232                 case IORING_OP_READ:
8233                 case IORING_OP_WRITEV:
8234                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
8235                 case IORING_OP_WRITE: {
8236                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
8237
8238                         kfree(io->free_iovec);
8239                         break;
8240                         }
8241                 case IORING_OP_RECVMSG:
8242                 case IORING_OP_SENDMSG: {
8243                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
8244
8245                         kfree(io->free_iov);
8246                         break;
8247                         }
8248                 case IORING_OP_OPENAT:
8249                 case IORING_OP_OPENAT2:
8250                         if (req->open.filename)
8251                                 putname(req->open.filename);
8252                         break;
8253                 case IORING_OP_RENAMEAT:
8254                         putname(req->rename.oldpath);
8255                         putname(req->rename.newpath);
8256                         break;
8257                 case IORING_OP_UNLINKAT:
8258                         putname(req->unlink.filename);
8259                         break;
8260                 case IORING_OP_MKDIRAT:
8261                         putname(req->mkdir.filename);
8262                         break;
8263                 case IORING_OP_SYMLINKAT:
8264                         putname(req->symlink.oldpath);
8265                         putname(req->symlink.newpath);
8266                         break;
8267                 case IORING_OP_LINKAT:
8268                         putname(req->hardlink.oldpath);
8269                         putname(req->hardlink.newpath);
8270                         break;
8271                 case IORING_OP_STATX:
8272                         if (req->statx.filename)
8273                                 putname(req->statx.filename);
8274                         break;
8275                 case IORING_OP_SETXATTR:
8276                 case IORING_OP_FSETXATTR:
8277                 case IORING_OP_GETXATTR:
8278                 case IORING_OP_FGETXATTR:
8279                         __io_xattr_finish(req);
8280                         break;
8281                 }
8282         }
8283         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
8284                 kfree(req->apoll->double_poll);
8285                 kfree(req->apoll);
8286                 req->apoll = NULL;
8287         }
8288         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
8289                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
8290
8291                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
8292         }
8293         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
8294                 put_cred(req->creds);
8295         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
8296                 kfree(req->async_data);
8297                 req->async_data = NULL;
8298         }
8299         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
8300 }
8301
8302 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
8303 {
8304         if (req->file || !io_op_defs[req->opcode].needs_file)
8305                 return true;
8306
8307         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
8308                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
8309         else
8310                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
8311
8312         return !!req->file;
8313 }
8314
8315 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
8316 {
8317         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
8318         const struct cred *creds = NULL;
8319         int ret;
8320
8321         if (unlikely(!io_assign_file(req, issue_flags)))
8322                 return -EBADF;
8323
8324         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
8325                 creds = override_creds(req->creds);
8326
8327         if (!def->audit_skip)
8328                 audit_uring_entry(req->opcode);
8329
8330         switch (req->opcode) {
8331         case IORING_OP_NOP:
8332                 ret = io_nop(req, issue_flags);
8333                 break;
8334         case IORING_OP_READV:
8335         case IORING_OP_READ_FIXED:
8336         case IORING_OP_READ:
8337                 ret = io_read(req, issue_flags);
8338                 break;
8339         case IORING_OP_WRITEV:
8340         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
8341         case IORING_OP_WRITE:
8342                 ret = io_write(req, issue_flags);
8343                 break;
8344         case IORING_OP_FSYNC:
8345                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
8346                 break;
8347         case IORING_OP_POLL_ADD:
8348                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
8349                 break;
8350         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
8351                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
8352                 break;
8353         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
8354                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
8355                 break;
8356         case IORING_OP_SENDMSG:
8357                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
8358                 break;
8359         case IORING_OP_SEND:
8360                 ret = io_send(req, issue_flags);
8361                 break;
8362         case IORING_OP_RECVMSG:
8363                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
8364                 break;
8365         case IORING_OP_RECV:
8366                 ret = io_recv(req, issue_flags);
8367                 break;
8368         case IORING_OP_TIMEOUT:
8369                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
8370                 break;
8371         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
8372                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
8373                 break;
8374         case IORING_OP_ACCEPT:
8375                 ret = io_accept(req, issue_flags);
8376                 break;
8377         case IORING_OP_CONNECT:
8378                 ret = io_connect(req, issue_flags);
8379                 break;
8380         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
8381                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
8382                 break;
8383         case IORING_OP_FALLOCATE:
8384                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
8385                 break;
8386         case IORING_OP_OPENAT:
8387                 ret = io_openat(req, issue_flags);
8388                 break;
8389         case IORING_OP_CLOSE:
8390                 ret = io_close(req, issue_flags);
8391                 break;
8392         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
8393                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
8394                 break;
8395         case IORING_OP_STATX:
8396                 ret = io_statx(req, issue_flags);
8397                 break;
8398         case IORING_OP_FADVISE:
8399                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
8400                 break;
8401         case IORING_OP_MADVISE:
8402                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
8403                 break;
8404         case IORING_OP_OPENAT2:
8405                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
8406                 break;
8407         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
8408                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
8409                 break;
8410         case IORING_OP_SPLICE:
8411                 ret = io_splice(req, issue_flags);
8412                 break;
8413         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
8414                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
8415                 break;
8416         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
8417                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
8418                 break;
8419         case IORING_OP_TEE:
8420                 ret = io_tee(req, issue_flags);
8421                 break;
8422         case IORING_OP_SHUTDOWN:
8423                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
8424                 break;
8425         case IORING_OP_RENAMEAT:
8426                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
8427                 break;
8428         case IORING_OP_UNLINKAT:
8429                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
8430                 break;
8431         case IORING_OP_MKDIRAT:
8432                 ret = io_mkdirat(req, issue_flags);
8433                 break;
8434         case IORING_OP_SYMLINKAT:
8435                 ret = io_symlinkat(req, issue_flags);
8436                 break;
8437         case IORING_OP_LINKAT:
8438                 ret = io_linkat(req, issue_flags);
8439                 break;
8440         case IORING_OP_MSG_RING:
8441                 ret = io_msg_ring(req, issue_flags);
8442                 break;
8443         case IORING_OP_FSETXATTR:
8444                 ret = io_fsetxattr(req, issue_flags);
8445                 break;
8446         case IORING_OP_SETXATTR:
8447                 ret = io_setxattr(req, issue_flags);
8448                 break;
8449         case IORING_OP_FGETXATTR:
8450                 ret = io_fgetxattr(req, issue_flags);
8451                 break;
8452         case IORING_OP_GETXATTR:
8453                 ret = io_getxattr(req, issue_flags);
8454                 break;
8455         case IORING_OP_SOCKET:
8456                 ret = io_socket(req, issue_flags);
8457                 break;
8458         case IORING_OP_URING_CMD:
8459                 ret = io_uring_cmd(req, issue_flags);
8460                 break;
8461         default:
8462                 ret = -EINVAL;
8463                 break;
8464         }
8465
8466         if (!def->audit_skip)
8467                 audit_uring_exit(!ret, ret);
8468
8469         if (creds)
8470                 revert_creds(creds);
8471         if (ret)
8472                 return ret;
8473         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
8474         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
8475                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
8476
8477         return 0;
8478 }
8479
8480 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
8481 {
8482         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8483
8484         req = io_put_req_find_next(req);
8485         return req ? &req->work : NULL;
8486 }
8487
8488 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
8489 {
8490         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8491         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
8492         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED;
8493         bool needs_poll = false;
8494         int ret = 0, err = -ECANCELED;
8495
8496         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
8497         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
8498                 __io_req_set_refcount(req, 2);
8499         else
8500                 req_ref_get(req);
8501
8502         io_arm_ltimeout(req);
8503
8504         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
8505         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
8506 fail:
8507                 io_req_task_queue_fail(req, err);
8508                 return;
8509         }
8510         if (!io_assign_file(req, issue_flags)) {
8511                 err = -EBADF;
8512                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
8513                 goto fail;
8514         }
8515
8516         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
8517                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
8518
8519                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
8520                         needs_poll = true;
8521                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
8522                 }
8523         }
8524
8525         do {
8526                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
8527                 if (ret != -EAGAIN)
8528                         break;
8529                 /*
8530                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
8531                  * forcing a sync submission from here, since we can't
8532                  * wait for request slots on the block side.
8533                  */
8534                 if (!needs_poll) {
8535                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
8536                                 break;
8537                         cond_resched();
8538                         continue;
8539                 }
8540
8541                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
8542                         return;
8543                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
8544                 needs_poll = false;
8545                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
8546         } while (1);
8547
8548         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
8549         if (ret)
8550                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
8551 }
8552
8553 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
8554                                                        unsigned i)
8555 {
8556         return &table->files[i];
8557 }
8558
8559 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
8560                                               int index)
8561 {
8562         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
8563
8564         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
8565 }
8566
8567 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
8568 {
8569         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
8570
8571         file_ptr |= io_file_get_flags(file);
8572         file_slot->file_ptr = file_ptr;
8573 }
8574
8575 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
8576                                              unsigned int issue_flags)
8577 {
8578         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8579         struct file *file = NULL;
8580         unsigned long file_ptr;
8581
8582         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
8583
8584         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
8585                 goto out;
8586         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
8587         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
8588         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
8589         file_ptr &= ~FFS_MASK;
8590         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
8591         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
8592         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
8593         WARN_ON_ONCE(file && !test_bit(fd, ctx->file_table.bitmap));
8594 out:
8595         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
8596         return file;
8597 }
8598
8599 static struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
8600 {
8601         struct file *file = fget(fd);
8602
8603         trace_io_uring_file_get(req->ctx, req, req->cqe.user_data, fd);
8604
8605         /* we don't allow fixed io_uring files */
8606         if (file && file->f_op == &io_uring_fops)
8607                 io_req_track_inflight(req);
8608         return file;
8609 }
8610
8611 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
8612 {
8613         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
8614         int ret = -ENOENT;
8615
8616         if (prev) {
8617                 if (!(req->task->flags & PF_EXITING)) {
8618                         struct io_cancel_data cd = {
8619                                 .ctx            = req->ctx,
8620                                 .data           = prev->cqe.user_data,
8621                         };
8622
8623                         ret = io_try_cancel(req, &cd);
8624                 }
8625                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
8626                 io_put_req(prev);
8627         } else {
8628                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
8629         }
8630 }
8631
8632 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
8633 {
8634         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
8635                                                 struct io_timeout_data, timer);
8636         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
8637         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8638         unsigned long flags;
8639
8640         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
8641         prev = req->timeout.head;
8642         req->timeout.head = NULL;
8643
8644         /*
8645          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
8646          * race with the completion of the linked work.
8647          */
8648         if (prev) {
8649                 io_remove_next_linked(prev);
8650                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
8651                         prev = NULL;
8652         }
8653         list_del(&req->timeout.list);
8654         req->timeout.prev = prev;
8655         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
8656
8657         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
8658         io_req_task_work_add(req);
8659         return HRTIMER_NORESTART;
8660 }
8661
8662 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
8663 {
8664         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8665
8666         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
8667         /*
8668          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
8669          * before we got a chance to setup the timer
8670          */
8671         if (req->timeout.head) {
8672                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
8673
8674                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
8675                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
8676                                 data->mode);
8677                 list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->ltimeout_list);
8678         }
8679         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
8680         /* drop submission reference */
8681         io_put_req(req);
8682 }
8683
8684 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
8685         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
8686 {
8687         struct io_kiocb *linked_timeout;
8688
8689         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
8690                 io_req_complete_failed(req, ret);
8691                 return;
8692         }
8693
8694         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
8695
8696         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
8697         case IO_APOLL_READY:
8698                 io_req_task_queue(req);
8699                 break;
8700         case IO_APOLL_ABORTED:
8701                 /*
8702                  * Queued up for async execution, worker will release
8703                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
8704                  */
8705                 io_kbuf_recycle(req, 0);
8706                 io_queue_iowq(req, NULL);
8707                 break;
8708         case IO_APOLL_OK:
8709                 break;
8710         }
8711
8712         if (linked_timeout)
8713                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
8714 }
8715
8716 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
8717         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
8718 {
8719         int ret;
8720
8721         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
8722
8723         if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
8724                 io_req_add_compl_list(req);
8725                 return;
8726         }
8727         /*
8728          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
8729          * doesn't support non-blocking read/write attempts
8730          */
8731         if (likely(!ret))
8732                 io_arm_ltimeout(req);
8733         else
8734                 io_queue_async(req, ret);
8735 }
8736
8737 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
8738         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
8739 {
8740         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
8741                 /*
8742                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
8743                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
8744                  */
8745                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
8746                 req->flags |= REQ_F_LINK;
8747                 io_req_complete_failed(req, req->cqe.res);
8748         } else if (unlikely(req->ctx->drain_active)) {
8749                 io_drain_req(req);
8750         } else {
8751                 int ret = io_req_prep_async(req);
8752
8753                 if (unlikely(ret))
8754                         io_req_complete_failed(req, ret);
8755                 else
8756                         io_queue_iowq(req, NULL);
8757         }
8758 }
8759
8760 /*
8761  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
8762  *
8763  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
8764  */
8765 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
8766                                         struct io_kiocb *req,
8767                                         unsigned int sqe_flags)
8768 {
8769         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
8770                 return false;
8771
8772         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
8773             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
8774                 return false;
8775
8776         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
8777                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
8778                 return false;
8779
8780         return true;
8781 }
8782
8783 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
8784 {
8785         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8786         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
8787
8788         ctx->drain_active = true;
8789         if (head) {
8790                 /*
8791                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
8792                  * the head request and the next request/link after the current
8793                  * link. Considering sequential execution of links,
8794                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
8795                  * link.
8796                  */
8797                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
8798                 ctx->drain_next = true;
8799         }
8800 }
8801
8802 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
8803                        const struct io_uring_sqe *sqe)
8804         __must_hold(&ctx->uring_lock)
8805 {
8806         const struct io_op_def *def;
8807         unsigned int sqe_flags;
8808         int personality;
8809         u8 opcode;
8810
8811         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
8812         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
8813         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
8814         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
8815         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
8816         req->file = NULL;
8817         req->rsrc_node = NULL;
8818         req->task = current;
8819
8820         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
8821                 req->opcode = 0;
8822                 return -EINVAL;
8823         }
8824         def = &io_op_defs[opcode];
8825         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
8826                 /* enforce forwards compatibility on users */
8827                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
8828                         return -EINVAL;
8829                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
8830                         if (!def->buffer_select)
8831                                 return -EOPNOTSUPP;
8832                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
8833                 }
8834                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
8835                         ctx->drain_disabled = true;
8836                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
8837                         if (ctx->drain_disabled)
8838                                 return -EOPNOTSUPP;
8839                         io_init_req_drain(req);
8840                 }
8841         }
8842         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
8843                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
8844                         return -EACCES;
8845                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
8846                 if (ctx->drain_active)
8847                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
8848                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
8849                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
8850                         ctx->drain_next = false;
8851                         ctx->drain_active = true;
8852                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
8853                 }
8854         }
8855
8856         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
8857                 return -EINVAL;
8858         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
8859                 return -EINVAL;
8860
8861         if (def->needs_file) {
8862                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
8863
8864                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
8865
8866                 /*
8867                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
8868                  * target is potentially a read/write to block based storage.
8869                  */
8870                 if (state->need_plug && def->plug) {
8871                         state->plug_started = true;
8872                         state->need_plug = false;
8873                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
8874                 }
8875         }
8876
8877         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
8878         if (personality) {
8879                 int ret;
8880
8881                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
8882                 if (!req->creds)
8883                         return -EINVAL;
8884                 get_cred(req->creds);
8885                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
8886                 if (ret) {
8887                         put_cred(req->creds);
8888                         return ret;
8889                 }
8890                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
8891         }
8892
8893         return io_req_prep(req, sqe);
8894 }
8895
8896 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
8897                                       struct io_kiocb *req, int ret)
8898 {
8899         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8900         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
8901         struct io_kiocb *head = link->head;
8902
8903         trace_io_uring_req_failed(sqe, ctx, req, ret);
8904
8905         /*
8906          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
8907          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
8908          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
8909          * should find the flag and handle the rest.
8910          */
8911         req_fail_link_node(req, ret);
8912         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
8913                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
8914
8915         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
8916                 if (head) {
8917                         link->last->link = req;
8918                         link->head = NULL;
8919                         req = head;
8920                 }
8921                 io_queue_sqe_fallback(req);
8922                 return ret;
8923         }
8924
8925         if (head)
8926                 link->last->link = req;
8927         else
8928                 link->head = req;
8929         link->last = req;
8930         return 0;
8931 }
8932
8933 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
8934                          const struct io_uring_sqe *sqe)
8935         __must_hold(&ctx->uring_lock)
8936 {
8937         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
8938         int ret;
8939
8940         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
8941         if (unlikely(ret))
8942                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
8943
8944         /* don't need @sqe from now on */
8945         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->cqe.user_data, req->opcode,
8946                                   req->flags, true,
8947                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
8948
8949         /*
8950          * If we already have a head request, queue this one for async
8951          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
8952          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
8953          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
8954          * conditions are true (normal request), then just queue it.
8955          */
8956         if (unlikely(link->head)) {
8957                 ret = io_req_prep_async(req);
8958                 if (unlikely(ret))
8959                         return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
8960
8961                 trace_io_uring_link(ctx, req, link->head);
8962                 link->last->link = req;
8963                 link->last = req;
8964
8965                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
8966                         return 0;
8967                 /* last request of the link, flush it */
8968                 req = link->head;
8969                 link->head = NULL;
8970                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
8971                         goto fallback;
8972
8973         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
8974                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
8975                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
8976                         link->head = req;
8977                         link->last = req;
8978                 } else {
8979 fallback:
8980                         io_queue_sqe_fallback(req);
8981                 }
8982                 return 0;
8983         }
8984
8985         io_queue_sqe(req);
8986         return 0;
8987 }
8988
8989 /*
8990  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
8991  */
8992 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
8993 {
8994         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
8995
8996         if (unlikely(state->link.head))
8997                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
8998         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
8999         io_submit_flush_completions(ctx);
9000         if (state->plug_started)
9001                 blk_finish_plug(&state->plug);
9002 }
9003
9004 /*
9005  * Start submission side cache.
9006  */
9007 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
9008                                   unsigned int max_ios)
9009 {
9010         state->plug_started = false;
9011         state->need_plug = max_ios > 2;
9012         state->submit_nr = max_ios;
9013         /* set only head, no need to init link_last in advance */
9014         state->link.head = NULL;
9015 }
9016
9017 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
9018 {
9019         struct io_rings *rings = ctx->rings;
9020
9021         /*
9022          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
9023          * since once we write the new head, the application could
9024          * write new data to them.
9025          */
9026         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
9027 }
9028
9029 /*
9030  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
9031  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
9032  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
9033  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
9034  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
9035  * prevent a re-load down the line.
9036  */
9037 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
9038 {
9039         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
9040         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
9041
9042         /*
9043          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
9044          *
9045          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
9046          *    head updates.
9047          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
9048          *    though the application is the one updating it.
9049          */
9050         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
9051         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
9052                 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
9053                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
9054                         head <<= 1;
9055                 return &ctx->sq_sqes[head];
9056         }
9057
9058         /* drop invalid entries */
9059         ctx->cq_extra--;
9060         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
9061                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
9062         return NULL;
9063 }
9064
9065 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
9066         __must_hold(&ctx->uring_lock)
9067 {
9068         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
9069         unsigned int left;
9070         int ret;
9071
9072         if (unlikely(!entries))
9073                 return 0;
9074         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
9075         ret = left = min3(nr, ctx->sq_entries, entries);
9076         io_get_task_refs(left);
9077         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
9078
9079         do {
9080                 const struct io_uring_sqe *sqe;
9081                 struct io_kiocb *req;
9082
9083                 if (unlikely(!io_alloc_req_refill(ctx)))
9084                         break;
9085                 req = io_alloc_req(ctx);
9086                 sqe = io_get_sqe(ctx);
9087                 if (unlikely(!sqe)) {
9088                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
9089                         break;
9090                 }
9091
9092                 /*
9093                  * Continue submitting even for sqe failure if the
9094                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
9095                  */
9096                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
9097                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
9098                         left--;
9099                         break;
9100                 }
9101         } while (--left);
9102
9103         if (unlikely(left)) {
9104                 ret -= left;
9105                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
9106                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
9107                         ret = -EAGAIN;
9108                 current->io_uring->cached_refs += left;
9109         }
9110
9111         io_submit_state_end(ctx);
9112          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
9113         io_commit_sqring(ctx);
9114         return ret;
9115 }
9116
9117 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
9118 {
9119         return READ_ONCE(sqd->state);
9120 }
9121
9122 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
9123 {
9124         unsigned int to_submit;
9125         int ret = 0;
9126
9127         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
9128         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
9129         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
9130                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
9131
9132         if (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
9133                 const struct cred *creds = NULL;
9134
9135                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
9136                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
9137
9138                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9139                 if (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
9140                         io_do_iopoll(ctx, true);
9141
9142                 /*
9143                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
9144                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
9145                  */
9146                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
9147                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9148                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9149                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9150
9151                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
9152                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
9153                 if (creds)
9154                         revert_creds(creds);
9155         }
9156
9157         return ret;
9158 }
9159
9160 static __cold void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
9161 {
9162         struct io_ring_ctx *ctx;
9163         unsigned sq_thread_idle = 0;
9164
9165         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9166                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
9167         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
9168 }
9169
9170 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
9171 {
9172         bool did_sig = false;
9173         struct ksignal ksig;
9174
9175         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
9176             signal_pending(current)) {
9177                 mutex_unlock(&sqd->lock);
9178                 if (signal_pending(current))
9179                         did_sig = get_signal(&ksig);
9180                 cond_resched();
9181                 mutex_lock(&sqd->lock);
9182         }
9183         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
9184 }
9185
9186 static int io_sq_thread(void *data)
9187 {
9188         struct io_sq_data *sqd = data;
9189         struct io_ring_ctx *ctx;
9190         unsigned long timeout = 0;
9191         char buf[TASK_COMM_LEN];
9192         DEFINE_WAIT(wait);
9193
9194         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
9195         set_task_comm(current, buf);
9196
9197         if (sqd->sq_cpu != -1)
9198                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
9199         else
9200                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
9201         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
9202
9203         audit_alloc_kernel(current);
9204
9205         mutex_lock(&sqd->lock);
9206         while (1) {
9207                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
9208
9209                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
9210                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
9211                                 break;
9212                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
9213                 }
9214
9215                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
9216                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
9217                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
9218
9219                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)))
9220                                 sqt_spin = true;
9221                 }
9222                 if (io_run_task_work())
9223                         sqt_spin = true;
9224
9225                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
9226                         cond_resched();
9227                         if (sqt_spin)
9228                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
9229                         continue;
9230                 }
9231
9232                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9233                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !task_work_pending(current)) {
9234                         bool needs_sched = true;
9235
9236                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
9237                                 atomic_or(IORING_SQ_NEED_WAKEUP,
9238                                                 &ctx->rings->sq_flags);
9239                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
9240                                     !wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
9241                                         needs_sched = false;
9242                                         break;
9243                                 }
9244
9245                                 /*
9246                                  * Ensure the store of the wakeup flag is not
9247                                  * reordered with the load of the SQ tail
9248                                  */
9249                                 smp_mb__after_atomic();
9250
9251                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
9252                                         needs_sched = false;
9253                                         break;
9254                                 }
9255                         }
9256
9257                         if (needs_sched) {
9258                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
9259                                 schedule();
9260                                 mutex_lock(&sqd->lock);
9261                         }
9262                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9263                                 atomic_andnot(IORING_SQ_NEED_WAKEUP,
9264                                                 &ctx->rings->sq_flags);
9265                 }
9266
9267                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
9268                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
9269         }
9270
9271         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
9272         sqd->thread = NULL;
9273         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9274                 atomic_or(IORING_SQ_NEED_WAKEUP, &ctx->rings->sq_flags);
9275         io_run_task_work();
9276         mutex_unlock(&sqd->lock);
9277
9278         audit_free(current);
9279
9280         complete(&sqd->exited);
9281         do_exit(0);
9282 }
9283
9284 struct io_wait_queue {
9285         struct wait_queue_entry wq;
9286         struct io_ring_ctx *ctx;
9287         unsigned cq_tail;
9288         unsigned nr_timeouts;
9289 };
9290
9291 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
9292 {
9293         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
9294         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
9295
9296         /*
9297          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
9298          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
9299          * regardless of event count.
9300          */
9301         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
9302 }
9303
9304 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
9305                             int wake_flags, void *key)
9306 {
9307         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
9308                                                         wq);
9309
9310         /*
9311          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
9312          * the task, and the next invocation will do it.
9313          */
9314         if (io_should_wake(iowq) ||
9315             test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &iowq->ctx->check_cq))
9316                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
9317         return -1;
9318 }
9319
9320 static int io_run_task_work_sig(void)
9321 {
9322         if (io_run_task_work())
9323                 return 1;
9324         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
9325                 return -ERESTARTSYS;
9326         if (task_sigpending(current))
9327                 return -EINTR;
9328         return 0;
9329 }
9330
9331 /* when returns >0, the caller should retry */
9332 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
9333                                           struct io_wait_queue *iowq,
9334                                           ktime_t timeout)
9335 {
9336         int ret;
9337         unsigned long check_cq;
9338
9339         /* make sure we run task_work before checking for signals */
9340         ret = io_run_task_work_sig();
9341         if (ret || io_should_wake(iowq))
9342                 return ret;
9343         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
9344         /* let the caller flush overflows, retry */
9345         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
9346                 return 1;
9347         if (unlikely(check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT)))
9348                 return -EBADR;
9349         if (!schedule_hrtimeout(&timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
9350                 return -ETIME;
9351         return 1;
9352 }
9353
9354 /*
9355  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
9356  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
9357  */
9358 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
9359                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
9360                           struct __kernel_timespec __user *uts)
9361 {
9362         struct io_wait_queue iowq;
9363         struct io_rings *rings = ctx->rings;
9364         ktime_t timeout = KTIME_MAX;
9365         int ret;
9366
9367         do {
9368                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
9369                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
9370                         return 0;
9371                 if (!io_run_task_work())
9372                         break;
9373         } while (1);
9374
9375         if (sig) {
9376 #ifdef CONFIG_COMPAT
9377                 if (in_compat_syscall())
9378                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
9379                                                       sigsz);
9380                 else
9381 #endif
9382                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
9383
9384                 if (ret)
9385                         return ret;
9386         }
9387
9388         if (uts) {
9389                 struct timespec64 ts;
9390
9391                 if (get_timespec64(&ts, uts))
9392                         return -EFAULT;
9393                 timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
9394         }
9395
9396         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
9397         iowq.wq.private = current;
9398         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
9399         iowq.ctx = ctx;
9400         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
9401         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
9402
9403         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
9404         do {
9405                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
9406                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
9407                         ret = -EBUSY;
9408                         break;
9409                 }
9410                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
9411                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
9412                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, timeout);
9413                 cond_resched();
9414         } while (ret > 0);
9415
9416         finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
9417         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
9418
9419         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
9420 }
9421
9422 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
9423 {
9424         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
9425
9426         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
9427                 kfree(table[i]);
9428         kfree(table);
9429 }
9430
9431 static __cold void **io_alloc_page_table(size_t size)
9432 {
9433         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
9434         size_t init_size = size;
9435         void **table;
9436
9437         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
9438         if (!table)
9439                 return NULL;
9440
9441         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
9442                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
9443
9444                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
9445                 if (!table[i]) {
9446                         io_free_page_table(table, init_size);
9447                         return NULL;
9448                 }
9449                 size -= this_size;
9450         }
9451         return table;
9452 }
9453
9454 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
9455 {
9456         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
9457         kfree(ref_node);
9458 }
9459
9460 static __cold void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
9461 {
9462         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
9463         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
9464         unsigned long flags;
9465         bool first_add = false;
9466         unsigned long delay = HZ;
9467
9468         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
9469         node->done = true;
9470
9471         /* if we are mid-quiesce then do not delay */
9472         if (node->rsrc_data->quiesce)
9473                 delay = 0;
9474
9475         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
9476                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
9477                                             struct io_rsrc_node, node);
9478                 /* recycle ref nodes in order */
9479                 if (!node->done)
9480                         break;
9481                 list_del(&node->node);
9482                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
9483         }
9484         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
9485
9486         if (first_add)
9487                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
9488 }
9489
9490 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(void)
9491 {
9492         struct io_rsrc_node *ref_node;
9493
9494         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
9495         if (!ref_node)
9496                 return NULL;
9497
9498         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
9499                             0, GFP_KERNEL)) {
9500                 kfree(ref_node);
9501                 return NULL;
9502         }
9503         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
9504         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
9505         ref_node->done = false;
9506         return ref_node;
9507 }
9508
9509 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
9510                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
9511         __must_hold(&ctx->uring_lock)
9512 {
9513         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
9514         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
9515
9516         io_rsrc_refs_drop(ctx);
9517
9518         if (data_to_kill) {
9519                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
9520
9521                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
9522                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
9523                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
9524                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
9525
9526                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
9527                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
9528                 ctx->rsrc_node = NULL;
9529         }
9530
9531         if (!ctx->rsrc_node) {
9532                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
9533                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
9534         }
9535 }
9536
9537 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
9538 {
9539         if (ctx->rsrc_backup_node)
9540                 return 0;
9541         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc();
9542         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
9543 }
9544
9545 static __cold int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data,
9546                                       struct io_ring_ctx *ctx)
9547 {
9548         int ret;
9549
9550         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
9551         if (data->quiesce)
9552                 return -ENXIO;
9553
9554         data->quiesce = true;
9555         do {
9556                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9557                 if (ret)
9558                         break;
9559                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
9560
9561                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
9562                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
9563                         break;
9564                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9565                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9566                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
9567                 if (!ret) {
9568                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9569                         if (atomic_read(&data->refs) > 0) {
9570                                 /*
9571                                  * it has been revived by another thread while
9572                                  * we were unlocked
9573                                  */
9574                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9575                         } else {
9576                                 break;
9577                         }
9578                 }
9579
9580                 atomic_inc(&data->refs);
9581                 /* wait for all works potentially completing data->done */
9582                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9583                 reinit_completion(&data->done);
9584
9585                 ret = io_run_task_work_sig();
9586                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9587         } while (ret >= 0);
9588         data->quiesce = false;
9589
9590         return ret;
9591 }
9592
9593 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
9594 {
9595         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
9596         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
9597
9598         return &data->tags[table_idx][off];
9599 }
9600
9601 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
9602 {
9603         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
9604
9605         if (data->tags)
9606                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
9607         kfree(data);
9608 }
9609
9610 static __cold int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
9611                                      u64 __user *utags, unsigned nr,
9612                                      struct io_rsrc_data **pdata)
9613 {
9614         struct io_rsrc_data *data;
9615         int ret = -ENOMEM;
9616         unsigned i;
9617
9618         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
9619         if (!data)
9620                 return -ENOMEM;
9621         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
9622         if (!data->tags) {
9623                 kfree(data);
9624                 return -ENOMEM;
9625         }
9626
9627         data->nr = nr;
9628         data->ctx = ctx;
9629         data->do_put = do_put;
9630         if (utags) {
9631                 ret = -EFAULT;
9632                 for (i = 0; i < nr; i++) {
9633                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
9634
9635                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
9636                                            sizeof(*tag_slot)))
9637                                 goto fail;
9638                 }
9639         }
9640
9641         atomic_set(&data->refs, 1);
9642         init_completion(&data->done);
9643         *pdata = data;
9644         return 0;
9645 fail:
9646         io_rsrc_data_free(data);
9647         return ret;
9648 }
9649
9650 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
9651 {
9652         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]),
9653                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
9654         if (unlikely(!table->files))
9655                 return false;
9656
9657         table->bitmap = bitmap_zalloc(nr_files, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
9658         if (unlikely(!table->bitmap)) {
9659                 kvfree(table->files);
9660                 return false;
9661         }
9662
9663         return true;
9664 }
9665
9666 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
9667 {
9668         kvfree(table->files);
9669         bitmap_free(table->bitmap);
9670         table->files = NULL;
9671         table->bitmap = NULL;
9672 }
9673
9674 static inline void io_file_bitmap_set(struct io_file_table *table, int bit)
9675 {
9676         WARN_ON_ONCE(test_bit(bit, table->bitmap));
9677         __set_bit(bit, table->bitmap);
9678         table->alloc_hint = bit + 1;
9679 }
9680
9681 static inline void io_file_bitmap_clear(struct io_file_table *table, int bit)
9682 {
9683         __clear_bit(bit, table->bitmap);
9684         table->alloc_hint = bit;
9685 }
9686
9687 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9688 {
9689 #if !defined(IO_URING_SCM_ALL)
9690         int i;
9691
9692         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
9693                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i);
9694
9695                 if (!file)
9696                         continue;
9697                 if (io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i)->file_ptr & FFS_SCM)
9698                         continue;
9699                 io_file_bitmap_clear(&ctx->file_table, i);
9700                 fput(file);
9701         }
9702 #endif
9703
9704 #if defined(CONFIG_UNIX)
9705         if (ctx->ring_sock) {
9706                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
9707                 struct sk_buff *skb;
9708
9709                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
9710                         kfree_skb(skb);
9711         }
9712 #endif
9713         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
9714         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
9715         ctx->file_data = NULL;
9716         ctx->nr_user_files = 0;
9717 }
9718
9719 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9720 {
9721         unsigned nr = ctx->nr_user_files;
9722         int ret;
9723
9724         if (!ctx->file_data)
9725                 return -ENXIO;
9726
9727         /*
9728          * Quiesce may unlock ->uring_lock, and while it's not held
9729          * prevent new requests using the table.
9730          */
9731         ctx->nr_user_files = 0;
9732         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
9733         ctx->nr_user_files = nr;
9734         if (!ret)
9735                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
9736         return ret;
9737 }
9738
9739 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
9740         __releases(&sqd->lock)
9741 {
9742         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
9743
9744         /*
9745          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
9746          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
9747          */
9748         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
9749         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
9750                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
9751         mutex_unlock(&sqd->lock);
9752 }
9753
9754 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
9755         __acquires(&sqd->lock)
9756 {
9757         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
9758
9759         atomic_inc(&sqd->park_pending);
9760         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
9761         mutex_lock(&sqd->lock);
9762         if (sqd->thread)
9763                 wake_up_process(sqd->thread);
9764 }
9765
9766 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
9767 {
9768         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
9769         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
9770
9771         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
9772         mutex_lock(&sqd->lock);
9773         if (sqd->thread)
9774                 wake_up_process(sqd->thread);
9775         mutex_unlock(&sqd->lock);
9776         wait_for_completion(&sqd->exited);
9777 }
9778
9779 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
9780 {
9781         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
9782                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
9783
9784                 io_sq_thread_stop(sqd);
9785                 kfree(sqd);
9786         }
9787 }
9788
9789 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
9790 {
9791         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9792
9793         if (sqd) {
9794                 io_sq_thread_park(sqd);
9795                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
9796                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
9797                 io_sq_thread_unpark(sqd);
9798
9799                 io_put_sq_data(sqd);
9800                 ctx->sq_data = NULL;
9801         }
9802 }
9803
9804 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
9805 {
9806         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
9807         struct io_sq_data *sqd;
9808         struct fd f;
9809
9810         f = fdget(p->wq_fd);
9811         if (!f.file)
9812                 return ERR_PTR(-ENXIO);
9813         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
9814                 fdput(f);
9815                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9816         }
9817
9818         ctx_attach = f.file->private_data;
9819         sqd = ctx_attach->sq_data;
9820         if (!sqd) {
9821                 fdput(f);
9822                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9823         }
9824         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
9825                 fdput(f);
9826                 return ERR_PTR(-EPERM);
9827         }
9828
9829         refcount_inc(&sqd->refs);
9830         fdput(f);
9831         return sqd;
9832 }
9833
9834 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
9835                                          bool *attached)
9836 {
9837         struct io_sq_data *sqd;
9838
9839         *attached = false;
9840         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
9841                 sqd = io_attach_sq_data(p);
9842                 if (!IS_ERR(sqd)) {
9843                         *attached = true;
9844                         return sqd;
9845                 }
9846                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
9847                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
9848                         return sqd;
9849         }
9850
9851         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
9852         if (!sqd)
9853                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9854
9855         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
9856         refcount_set(&sqd->refs, 1);
9857         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
9858         mutex_init(&sqd->lock);
9859         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
9860         init_completion(&sqd->exited);
9861         return sqd;
9862 }
9863
9864 /*
9865  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
9866  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
9867  * loops in the file referencing. We account only files that can hold other
9868  * files because otherwise they can't form a loop and so are not interesting
9869  * for GC.
9870  */
9871 static int io_scm_file_account(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9872 {
9873 #if defined(CONFIG_UNIX)
9874         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
9875         struct sk_buff_head *head = &sk->sk_receive_queue;
9876         struct scm_fp_list *fpl;
9877         struct sk_buff *skb;
9878
9879         if (likely(!io_file_need_scm(file)))
9880                 return 0;
9881
9882         /*
9883          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
9884          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
9885          * and filling it in.
9886          */
9887         spin_lock_irq(&head->lock);
9888         skb = skb_peek(head);
9889         if (skb && UNIXCB(skb).fp->count < SCM_MAX_FD)
9890                 __skb_unlink(skb, head);
9891         else
9892                 skb = NULL;
9893         spin_unlock_irq(&head->lock);
9894
9895         if (!skb) {
9896                 fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
9897                 if (!fpl)
9898                         return -ENOMEM;
9899
9900                 skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
9901                 if (!skb) {
9902                         kfree(fpl);
9903                         return -ENOMEM;
9904                 }
9905
9906                 fpl->user = get_uid(current_user());
9907                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
9908                 fpl->count = 0;
9909
9910                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
9911                 skb->sk = sk;
9912                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
9913                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
9914         }
9915
9916         fpl = UNIXCB(skb).fp;
9917         fpl->fp[fpl->count++] = get_file(file);
9918         unix_inflight(fpl->user, file);
9919         skb_queue_head(head, skb);
9920         fput(file);
9921 #endif
9922         return 0;
9923 }
9924
9925 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
9926 {
9927         struct file *file = prsrc->file;
9928 #if defined(CONFIG_UNIX)
9929         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
9930         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
9931         struct sk_buff *skb;
9932         int i;
9933
9934         if (!io_file_need_scm(file)) {
9935                 fput(file);
9936                 return;
9937         }
9938
9939         __skb_queue_head_init(&list);
9940
9941         /*
9942          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
9943          * remove this entry and rearrange the file array.
9944          */
9945         skb = skb_dequeue(head);
9946         while (skb) {
9947                 struct scm_fp_list *fp;
9948
9949                 fp = UNIXCB(skb).fp;
9950                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
9951                         int left;
9952
9953                         if (fp->fp[i] != file)
9954                                 continue;
9955
9956                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
9957                         left = fp->count - 1 - i;
9958                         if (left) {
9959                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
9960                                                 left * sizeof(struct file *));
9961                         }
9962                         fp->count--;
9963                         if (!fp->count) {
9964                                 kfree_skb(skb);
9965                                 skb = NULL;
9966                         } else {
9967                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
9968                         }
9969                         fput(file);
9970                         file = NULL;
9971                         break;
9972                 }
9973
9974                 if (!file)
9975                         break;
9976
9977                 __skb_queue_tail(&list, skb);
9978
9979                 skb = skb_dequeue(head);
9980         }
9981
9982         if (skb_peek(&list)) {
9983                 spin_lock_irq(&head->lock);
9984                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
9985                         __skb_queue_tail(head, skb);
9986                 spin_unlock_irq(&head->lock);
9987         }
9988 #else
9989         fput(file);
9990 #endif
9991 }
9992
9993 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
9994 {
9995         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
9996         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
9997         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
9998
9999         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
10000                 list_del(&prsrc->list);
10001
10002                 if (prsrc->tag) {
10003                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
10004                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10005
10006                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
10007                         io_fill_cqe_aux(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
10008                         io_commit_cqring(ctx);
10009                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10010                         io_cqring_ev_posted(ctx);
10011
10012                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
10013                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10014                 }
10015
10016                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
10017                 kfree(prsrc);
10018         }
10019
10020         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
10021         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
10022                 complete(&rsrc_data->done);
10023 }
10024
10025 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
10026 {
10027         struct io_ring_ctx *ctx;
10028         struct llist_node *node;
10029
10030         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
10031         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
10032
10033         while (node) {
10034                 struct io_rsrc_node *ref_node;
10035                 struct llist_node *next = node->next;
10036
10037                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
10038                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
10039                 node = next;
10040         }
10041 }
10042
10043 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10044                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
10045 {
10046         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
10047         struct file *file;
10048         int fd, ret;
10049         unsigned i;
10050
10051         if (ctx->file_data)
10052                 return -EBUSY;
10053         if (!nr_args)
10054                 return -EINVAL;
10055         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
10056                 return -EMFILE;
10057         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
10058                 return -EMFILE;
10059         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10060         if (ret)
10061                 return ret;
10062         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
10063                                  &ctx->file_data);
10064         if (ret)
10065                 return ret;
10066
10067         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args)) {
10068                 io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
10069                 ctx->file_data = NULL;
10070                 return -ENOMEM;
10071         }
10072
10073         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
10074                 struct io_fixed_file *file_slot;
10075
10076                 if (fds && copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
10077                         ret = -EFAULT;
10078                         goto fail;
10079                 }
10080                 /* allow sparse sets */
10081                 if (!fds || fd == -1) {
10082                         ret = -EINVAL;
10083                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
10084                                 goto fail;
10085                         continue;
10086                 }
10087
10088                 file = fget(fd);
10089                 ret = -EBADF;
10090                 if (unlikely(!file))
10091                         goto fail;
10092
10093                 /*
10094                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
10095                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
10096                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
10097                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
10098                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
10099                  */
10100                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
10101                         fput(file);
10102                         goto fail;
10103                 }
10104                 ret = io_scm_file_account(ctx, file);
10105                 if (ret) {
10106                         fput(file);
10107                         goto fail;
10108                 }
10109                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
10110                 io_fixed_file_set(file_slot, file);
10111                 io_file_bitmap_set(&ctx->file_table, i);
10112         }
10113
10114         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
10115         return 0;
10116 fail:
10117         __io_sqe_files_unregister(ctx);
10118         return ret;
10119 }
10120
10121 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
10122                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
10123 {
10124         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, idx);
10125         struct io_rsrc_put *prsrc;
10126
10127         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
10128         if (!prsrc)
10129                 return -ENOMEM;
10130
10131         prsrc->tag = *tag_slot;
10132         *tag_slot = 0;
10133         prsrc->rsrc = rsrc;
10134         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
10135         return 0;
10136 }
10137
10138 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
10139                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
10140         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
10141 {
10142         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
10143         bool needs_switch = false;
10144         struct io_fixed_file *file_slot;
10145         int ret;
10146
10147         if (file->f_op == &io_uring_fops)
10148                 return -EBADF;
10149         if (!ctx->file_data)
10150                 return -ENXIO;
10151         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
10152                 return -EINVAL;
10153
10154         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
10155         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
10156
10157         if (file_slot->file_ptr) {
10158                 struct file *old_file;
10159
10160                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10161                 if (ret)
10162                         goto err;
10163
10164                 old_file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
10165                 ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, slot_index,
10166                                             ctx->rsrc_node, old_file);
10167                 if (ret)
10168                         goto err;
10169                 file_slot->file_ptr = 0;
10170                 io_file_bitmap_clear(&ctx->file_table, slot_index);
10171                 needs_switch = true;
10172         }
10173
10174         ret = io_scm_file_account(ctx, file);
10175         if (!ret) {
10176                 *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
10177                 io_fixed_file_set(file_slot, file);
10178                 io_file_bitmap_set(&ctx->file_table, slot_index);
10179         }
10180 err:
10181         if (needs_switch)
10182                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
10183         if (ret)
10184                 fput(file);
10185         return ret;
10186 }
10187
10188 static int __io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags,
10189                             unsigned int offset)
10190 {
10191         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
10192         struct io_fixed_file *file_slot;
10193         struct file *file;
10194         int ret;
10195
10196         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
10197         ret = -ENXIO;
10198         if (unlikely(!ctx->file_data))
10199                 goto out;
10200         ret = -EINVAL;
10201         if (offset >= ctx->nr_user_files)
10202                 goto out;
10203         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10204         if (ret)
10205                 goto out;
10206
10207         offset = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_files);
10208         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, offset);
10209         ret = -EBADF;
10210         if (!file_slot->file_ptr)
10211                 goto out;
10212
10213         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
10214         ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, offset, ctx->rsrc_node, file);
10215         if (ret)
10216                 goto out;
10217
10218         file_slot->file_ptr = 0;
10219         io_file_bitmap_clear(&ctx->file_table, offset);
10220         io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
10221         ret = 0;
10222 out:
10223         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
10224         return ret;
10225 }
10226
10227 static inline int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
10228 {
10229         return __io_close_fixed(req, issue_flags, req->close.file_slot - 1);
10230 }
10231
10232 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
10233                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10234                                  unsigned nr_args)
10235 {
10236         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
10237         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
10238         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
10239         struct io_fixed_file *file_slot;
10240         struct file *file;
10241         int fd, i, err = 0;
10242         unsigned int done;
10243         bool needs_switch = false;
10244
10245         if (!ctx->file_data)
10246                 return -ENXIO;
10247         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
10248                 return -EINVAL;
10249
10250         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
10251                 u64 tag = 0;
10252
10253                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
10254                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
10255                         err = -EFAULT;
10256                         break;
10257                 }
10258                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
10259                         err = -EINVAL;
10260                         break;
10261                 }
10262                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
10263                         continue;
10264
10265                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
10266                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
10267
10268                 if (file_slot->file_ptr) {
10269                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
10270                         err = io_queue_rsrc_removal(data, i, ctx->rsrc_node, file);
10271                         if (err)
10272                                 break;
10273                         file_slot->file_ptr = 0;
10274                         io_file_bitmap_clear(&ctx->file_table, i);
10275                         needs_switch = true;
10276                 }
10277                 if (fd != -1) {
10278                         file = fget(fd);
10279                         if (!file) {
10280                                 err = -EBADF;
10281                                 break;
10282                         }
10283                         /*
10284                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
10285                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
10286                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
10287                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
10288                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
10289                          * support regular read/write anyway.
10290                          */
10291                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
10292                                 fput(file);
10293                                 err = -EBADF;
10294                                 break;
10295                         }
10296                         err = io_scm_file_account(ctx, file);
10297                         if (err) {
10298                                 fput(file);
10299                                 break;
10300                         }
10301                         *io_get_tag_slot(data, i) = tag;
10302                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
10303                         io_file_bitmap_set(&ctx->file_table, i);
10304                 }
10305         }
10306
10307         if (needs_switch)
10308                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
10309         return done ? done : err;
10310 }
10311
10312 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
10313                                         struct task_struct *task)
10314 {
10315         struct io_wq_hash *hash;
10316         struct io_wq_data data;
10317         unsigned int concurrency;
10318
10319         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10320         hash = ctx->hash_map;
10321         if (!hash) {
10322                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
10323                 if (!hash) {
10324                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10325                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10326                 }
10327                 refcount_set(&hash->refs, 1);
10328                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
10329                 ctx->hash_map = hash;
10330         }
10331         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10332
10333         data.hash = hash;
10334         data.task = task;
10335         data.free_work = io_wq_free_work;
10336         data.do_work = io_wq_submit_work;
10337
10338         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
10339         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
10340
10341         return io_wq_create(concurrency, &data);
10342 }
10343
10344 static __cold int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
10345                                               struct io_ring_ctx *ctx)
10346 {
10347         struct io_uring_task *tctx;
10348         int ret;
10349
10350         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
10351         if (unlikely(!tctx))
10352                 return -ENOMEM;
10353
10354         tctx->registered_rings = kcalloc(IO_RINGFD_REG_MAX,
10355                                          sizeof(struct file *), GFP_KERNEL);
10356         if (unlikely(!tctx->registered_rings)) {
10357                 kfree(tctx);
10358                 return -ENOMEM;
10359         }
10360
10361         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
10362         if (unlikely(ret)) {
10363                 kfree(tctx->registered_rings);
10364                 kfree(tctx);
10365                 return ret;
10366         }
10367
10368         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
10369         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
10370                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
10371                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
10372                 kfree(tctx->registered_rings);
10373                 kfree(tctx);
10374                 return ret;
10375         }
10376
10377         xa_init(&tctx->xa);
10378         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
10379         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
10380         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
10381         task->io_uring = tctx;
10382         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
10383         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
10384         INIT_WQ_LIST(&tctx->prio_task_list);
10385         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
10386         return 0;
10387 }
10388
10389 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
10390 {
10391         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
10392
10393         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
10394         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
10395         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
10396
10397         kfree(tctx->registered_rings);
10398         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
10399         kfree(tctx);
10400         tsk->io_uring = NULL;
10401 }
10402
10403 static __cold int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
10404                                        struct io_uring_params *p)
10405 {
10406         int ret;
10407
10408         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
10409         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
10410                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
10411                 struct fd f;
10412
10413                 f = fdget(p->wq_fd);
10414                 if (!f.file)
10415                         return -ENXIO;
10416                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
10417                         fdput(f);
10418                         return -EINVAL;
10419                 }
10420                 fdput(f);
10421         }
10422         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10423                 struct task_struct *tsk;
10424                 struct io_sq_data *sqd;
10425                 bool attached;
10426
10427                 ret = security_uring_sqpoll();
10428                 if (ret)
10429                         return ret;
10430
10431                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
10432                 if (IS_ERR(sqd)) {
10433                         ret = PTR_ERR(sqd);
10434                         goto err;
10435                 }
10436
10437                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
10438                 ctx->sq_data = sqd;
10439                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
10440                 if (!ctx->sq_thread_idle)
10441                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
10442
10443                 io_sq_thread_park(sqd);
10444                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
10445                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
10446                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
10447                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
10448                 io_sq_thread_unpark(sqd);
10449
10450                 if (ret < 0)
10451                         goto err;
10452                 if (attached)
10453                         return 0;
10454
10455                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
10456                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
10457
10458                         ret = -EINVAL;
10459                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
10460                                 goto err_sqpoll;
10461                         sqd->sq_cpu = cpu;
10462                 } else {
10463                         sqd->sq_cpu = -1;
10464                 }
10465
10466                 sqd->task_pid = current->pid;
10467                 sqd->task_tgid = current->tgid;
10468                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
10469                 if (IS_ERR(tsk)) {
10470                         ret = PTR_ERR(tsk);
10471                         goto err_sqpoll;
10472                 }
10473
10474                 sqd->thread = tsk;
10475                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
10476                 wake_up_new_task(tsk);
10477                 if (ret)
10478                         goto err;
10479         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
10480                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
10481                 ret = -EINVAL;
10482                 goto err;
10483         }
10484
10485         return 0;
10486 err_sqpoll:
10487         complete(&ctx->sq_data->exited);
10488 err:
10489         io_sq_thread_finish(ctx);
10490         return ret;
10491 }
10492
10493 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
10494                                       unsigned long nr_pages)
10495 {
10496         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
10497 }
10498
10499 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
10500                                    unsigned long nr_pages)
10501 {
10502         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
10503
10504         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
10505         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
10506
10507         do {
10508                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
10509                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
10510                 if (new_pages > page_limit)
10511                         return -ENOMEM;
10512         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
10513                                         new_pages) != cur_pages);
10514
10515         return 0;
10516 }
10517
10518 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
10519 {
10520         if (ctx->user)
10521                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
10522
10523         if (ctx->mm_account)
10524                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
10525 }
10526
10527 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
10528 {
10529         int ret;
10530
10531         if (ctx->user) {
10532                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
10533                 if (ret)
10534                         return ret;
10535         }
10536
10537         if (ctx->mm_account)
10538                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
10539
10540         return 0;
10541 }
10542
10543 static void io_mem_free(void *ptr)
10544 {
10545         struct page *page;
10546
10547         if (!ptr)
10548                 return;
10549
10550         page = virt_to_head_page(ptr);
10551         if (put_page_testzero(page))
10552                 free_compound_page(page);
10553 }
10554
10555 static void *io_mem_alloc(size_t size)
10556 {
10557         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
10558
10559         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
10560 }
10561
10562 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
10563                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
10564 {
10565         struct io_rings *rings;
10566         size_t off, sq_array_size;
10567
10568         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
10569         if (off == SIZE_MAX)
10570                 return SIZE_MAX;
10571         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
10572                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
10573                         return SIZE_MAX;
10574         }
10575
10576 #ifdef CONFIG_SMP
10577         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
10578         if (off == 0)
10579                 return SIZE_MAX;
10580 #endif
10581
10582         if (sq_offset)
10583                 *sq_offset = off;
10584
10585         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
10586         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
10587                 return SIZE_MAX;
10588
10589         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
10590                 return SIZE_MAX;
10591
10592         return off;
10593 }
10594
10595 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
10596 {
10597         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
10598         unsigned int i;
10599
10600         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
10601                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
10602                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
10603                 if (imu->acct_pages)
10604                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
10605                 kvfree(imu);
10606         }
10607         *slot = NULL;
10608 }
10609
10610 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
10611 {
10612         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
10613         prsrc->buf = NULL;
10614 }
10615
10616 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
10617 {
10618         unsigned int i;
10619
10620         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
10621                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
10622         kfree(ctx->user_bufs);
10623         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
10624         ctx->user_bufs = NULL;
10625         ctx->buf_data = NULL;
10626         ctx->nr_user_bufs = 0;
10627 }
10628
10629 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
10630 {
10631         unsigned nr = ctx->nr_user_bufs;
10632         int ret;
10633
10634         if (!ctx->buf_data)
10635                 return -ENXIO;
10636
10637         /*
10638          * Quiesce may unlock ->uring_lock, and while it's not held
10639          * prevent new requests using the table.
10640          */
10641         ctx->nr_user_bufs = 0;
10642         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
10643         ctx->nr_user_bufs = nr;
10644         if (!ret)
10645                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10646         return ret;
10647 }
10648
10649 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
10650                        void __user *arg, unsigned index)
10651 {
10652         struct iovec __user *src;
10653
10654 #ifdef CONFIG_COMPAT
10655         if (ctx->compat) {
10656                 struct compat_iovec __user *ciovs;
10657                 struct compat_iovec ciov;
10658
10659                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
10660                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
10661                         return -EFAULT;
10662
10663                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
10664                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
10665                 return 0;
10666         }
10667 #endif
10668         src = (struct iovec __user *) arg;
10669         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
10670                 return -EFAULT;
10671         return 0;
10672 }
10673
10674 /*
10675  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
10676  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
10677  * match that one.
10678  *
10679  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
10680  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
10681  * page, not just the constituent pages of a huge page.
10682  */
10683 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
10684                                   int nr_pages, struct page *hpage)
10685 {
10686         int i, j;
10687
10688         /* check current page array */
10689         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10690                 if (!PageCompound(pages[i]))
10691                         continue;
10692                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
10693                         return true;
10694         }
10695
10696         /* check previously registered pages */
10697         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
10698                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
10699
10700                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
10701                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
10702                                 continue;
10703                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
10704                                 return true;
10705                 }
10706         }
10707
10708         return false;
10709 }
10710
10711 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
10712                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
10713                                  struct page **last_hpage)
10714 {
10715         int i, ret;
10716
10717         imu->acct_pages = 0;
10718         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10719                 if (!PageCompound(pages[i])) {
10720                         imu->acct_pages++;
10721                 } else {
10722                         struct page *hpage;
10723
10724                         hpage = compound_head(pages[i]);
10725                         if (hpage == *last_hpage)
10726                                 continue;
10727                         *last_hpage = hpage;
10728                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
10729                                 continue;
10730                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
10731                 }
10732         }
10733
10734         if (!imu->acct_pages)
10735                 return 0;
10736
10737         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
10738         if (ret)
10739                 imu->acct_pages = 0;
10740         return ret;
10741 }
10742
10743 static struct page **io_pin_pages(unsigned long ubuf, unsigned long len,
10744                                   int *npages)
10745 {
10746         unsigned long start, end, nr_pages;
10747         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
10748         struct page **pages = NULL;
10749         int i, pret, ret = -ENOMEM;
10750
10751         end = (ubuf + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
10752         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
10753         nr_pages = end - start;
10754
10755         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
10756         if (!pages)
10757                 goto done;
10758
10759         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
10760                               GFP_KERNEL);
10761         if (!vmas)
10762                 goto done;
10763
10764         ret = 0;
10765         mmap_read_lock(current->mm);
10766         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
10767                               pages, vmas);
10768         if (pret == nr_pages) {
10769                 /* don't support file backed memory */
10770                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10771                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
10772
10773                         if (vma_is_shmem(vma))
10774                                 continue;
10775                         if (vma->vm_file &&
10776                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
10777                                 ret = -EOPNOTSUPP;
10778                                 break;
10779                         }
10780                 }
10781                 *npages = nr_pages;
10782         } else {
10783                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
10784         }
10785         mmap_read_unlock(current->mm);
10786         if (ret) {
10787                 /*
10788                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
10789                  * release any pages we did get
10790                  */
10791                 if (pret > 0)
10792                         unpin_user_pages(pages, pret);
10793                 goto done;
10794         }
10795         ret = 0;
10796 done:
10797         kvfree(vmas);
10798         if (ret < 0) {
10799                 kvfree(pages);
10800                 pages = ERR_PTR(ret);
10801         }
10802         return pages;
10803 }
10804
10805 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
10806                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
10807                                   struct page **last_hpage)
10808 {
10809         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
10810         struct page **pages = NULL;
10811         unsigned long off;
10812         size_t size;
10813         int ret, nr_pages, i;
10814
10815         if (!iov->iov_base) {
10816                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
10817                 return 0;
10818         }
10819
10820         *pimu = NULL;
10821         ret = -ENOMEM;
10822
10823         pages = io_pin_pages((unsigned long) iov->iov_base, iov->iov_len,
10824                                 &nr_pages);
10825         if (IS_ERR(pages)) {
10826                 ret = PTR_ERR(pages);
10827                 pages = NULL;
10828                 goto done;
10829         }
10830
10831         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
10832         if (!imu)
10833                 goto done;
10834
10835         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, nr_pages, imu, last_hpage);
10836         if (ret) {
10837                 unpin_user_pages(pages, nr_pages);
10838                 goto done;
10839         }
10840
10841         off = (unsigned long) iov->iov_base & ~PAGE_MASK;
10842         size = iov->iov_len;
10843         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10844                 size_t vec_len;
10845
10846                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
10847                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
10848                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
10849                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
10850                 off = 0;
10851                 size -= vec_len;
10852         }
10853         /* store original address for later verification */
10854         imu->ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
10855         imu->ubuf_end = imu->ubuf + iov->iov_len;
10856         imu->nr_bvecs = nr_pages;
10857         *pimu = imu;
10858         ret = 0;
10859 done:
10860         if (ret)
10861                 kvfree(imu);
10862         kvfree(pages);
10863         return ret;
10864 }
10865
10866 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
10867 {
10868         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
10869         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
10870 }
10871
10872 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
10873 {
10874         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
10875
10876         /*
10877          * Don't impose further limits on the size and buffer
10878          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
10879          * submitted if they are wrong.
10880          */
10881         if (!iov->iov_base)
10882                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
10883         if (!iov->iov_len)
10884                 return -EFAULT;
10885
10886         /* arbitrary limit, but we need something */
10887         if (iov->iov_len > SZ_1G)
10888                 return -EFAULT;
10889
10890         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
10891                 return -EOVERFLOW;
10892
10893         return 0;
10894 }
10895
10896 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10897                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
10898 {
10899         struct page *last_hpage = NULL;
10900         struct io_rsrc_data *data;
10901         int i, ret;
10902         struct iovec iov;
10903
10904         if (ctx->user_bufs)
10905                 return -EBUSY;
10906         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
10907                 return -EINVAL;
10908         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10909         if (ret)
10910                 return ret;
10911         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
10912         if (ret)
10913                 return ret;
10914         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
10915         if (ret) {
10916                 io_rsrc_data_free(data);
10917                 return ret;
10918         }
10919
10920         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
10921                 if (arg) {
10922                         ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
10923                         if (ret)
10924                                 break;
10925                         ret = io_buffer_validate(&iov);
10926                         if (ret)
10927                                 break;
10928                 } else {
10929                         memset(&iov, 0, sizeof(iov));
10930                 }
10931
10932                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
10933                         ret = -EINVAL;
10934                         break;
10935                 }
10936
10937                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
10938                                              &last_hpage);
10939                 if (ret)
10940                         break;
10941         }
10942
10943         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
10944
10945         ctx->buf_data = data;
10946         if (ret)
10947                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10948         else
10949                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
10950         return ret;
10951 }
10952
10953 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
10954                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10955                                    unsigned int nr_args)
10956 {
10957         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
10958         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
10959         struct page *last_hpage = NULL;
10960         bool needs_switch = false;
10961         __u32 done;
10962         int i, err;
10963
10964         if (!ctx->buf_data)
10965                 return -ENXIO;
10966         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
10967                 return -EINVAL;
10968
10969         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
10970                 struct io_mapped_ubuf *imu;
10971                 int offset = up->offset + done;
10972                 u64 tag = 0;
10973
10974                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
10975                 if (err)
10976                         break;
10977                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
10978                         err = -EFAULT;
10979                         break;
10980                 }
10981                 err = io_buffer_validate(&iov);
10982                 if (err)
10983                         break;
10984                 if (!iov.iov_base && tag) {
10985                         err = -EINVAL;
10986                         break;
10987                 }
10988                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
10989                 if (err)
10990                         break;
10991
10992                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
10993                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
10994                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, i,
10995                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
10996                         if (unlikely(err)) {
10997                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
10998                                 break;
10999                         }
11000                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
11001                         needs_switch = true;
11002                 }
11003
11004                 ctx->user_bufs[i] = imu;
11005                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
11006         }
11007
11008         if (needs_switch)
11009                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
11010         return done ? done : err;
11011 }
11012
11013 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
11014                                unsigned int eventfd_async)
11015 {
11016         struct io_ev_fd *ev_fd;
11017         __s32 __user *fds = arg;
11018         int fd;
11019
11020         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
11021                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
11022         if (ev_fd)
11023                 return -EBUSY;
11024
11025         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
11026                 return -EFAULT;
11027
11028         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
11029         if (!ev_fd)
11030                 return -ENOMEM;
11031
11032         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
11033         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
11034                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
11035                 kfree(ev_fd);
11036                 return ret;
11037         }
11038         ev_fd->eventfd_async = eventfd_async;
11039         ctx->has_evfd = true;
11040         rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, ev_fd);
11041         return 0;
11042 }
11043
11044 static void io_eventfd_put(struct rcu_head *rcu)
11045 {
11046         struct io_ev_fd *ev_fd = container_of(rcu, struct io_ev_fd, rcu);
11047
11048         eventfd_ctx_put(ev_fd->cq_ev_fd);
11049         kfree(ev_fd);
11050 }
11051
11052 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
11053 {
11054         struct io_ev_fd *ev_fd;
11055
11056         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
11057                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
11058         if (ev_fd) {
11059                 ctx->has_evfd = false;
11060                 rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, NULL);
11061                 call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_put);
11062                 return 0;
11063         }
11064
11065         return -ENXIO;
11066 }
11067
11068 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
11069 {
11070         struct io_buffer_list *bl;
11071         unsigned long index;
11072         int i;
11073
11074         for (i = 0; i < BGID_ARRAY; i++) {
11075                 if (!ctx->io_bl)
11076                         break;
11077                 __io_remove_buffers(ctx, &ctx->io_bl[i], -1U);
11078         }
11079
11080         xa_for_each(&ctx->io_bl_xa, index, bl) {
11081                 xa_erase(&ctx->io_bl_xa, bl->bgid);
11082                 __io_remove_buffers(ctx, bl, -1U);
11083                 kfree(bl);
11084         }
11085
11086         while (!list_empty(&ctx->io_buffers_pages)) {
11087                 struct page *page;
11088
11089                 page = list_first_entry(&ctx->io_buffers_pages, struct page, lru);
11090                 list_del_init(&page->lru);
11091                 __free_page(page);
11092         }
11093 }
11094
11095 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
11096 {
11097         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
11098         int nr = 0;
11099
11100         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11101         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
11102
11103         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
11104                 struct io_wq_work_node *node;
11105                 struct io_kiocb *req;
11106
11107                 node = wq_stack_extract(&state->free_list);
11108                 req = container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
11109                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
11110                 nr++;
11111         }
11112         if (nr)
11113                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
11114         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11115 }
11116
11117 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
11118 {
11119         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
11120                 wait_for_completion(&data->done);
11121 }
11122
11123 static void io_flush_apoll_cache(struct io_ring_ctx *ctx)
11124 {
11125         struct async_poll *apoll;
11126
11127         while (!list_empty(&ctx->apoll_cache)) {
11128                 apoll = list_first_entry(&ctx->apoll_cache, struct async_poll,
11129                                                 poll.wait.entry);
11130                 list_del(&apoll->poll.wait.entry);
11131                 kfree(apoll);
11132         }
11133 }
11134
11135 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
11136 {
11137         io_sq_thread_finish(ctx);
11138
11139         if (ctx->mm_account) {
11140                 mmdrop(ctx->mm_account);
11141                 ctx->mm_account = NULL;
11142         }
11143
11144         io_rsrc_refs_drop(ctx);
11145         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
11146         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
11147         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
11148
11149         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11150         if (ctx->buf_data)
11151                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
11152         if (ctx->file_data)
11153                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
11154         if (ctx->rings)
11155                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
11156         io_eventfd_unregister(ctx);
11157         io_flush_apoll_cache(ctx);
11158         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11159         io_destroy_buffers(ctx);
11160         if (ctx->sq_creds)
11161                 put_cred(ctx->sq_creds);
11162
11163         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
11164         if (ctx->rsrc_node)
11165                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
11166         if (ctx->rsrc_backup_node)
11167                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
11168         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
11169         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
11170
11171         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
11172         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
11173
11174 #if defined(CONFIG_UNIX)
11175         if (ctx->ring_sock) {
11176                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
11177                 sock_release(ctx->ring_sock);
11178         }
11179 #endif
11180         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
11181
11182         io_mem_free(ctx->rings);
11183         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
11184
11185         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
11186         free_uid(ctx->user);
11187         io_req_caches_free(ctx);
11188         if (ctx->hash_map)
11189                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
11190         kfree(ctx->cancel_hash);
11191         kfree(ctx->dummy_ubuf);
11192         kfree(ctx->io_bl);
11193         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
11194         kfree(ctx);
11195 }
11196
11197 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
11198 {
11199         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
11200         __poll_t mask = 0;
11201
11202         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
11203         /*
11204          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
11205          * io_commit_cqring
11206          */
11207         smp_rmb();
11208         if (!io_sqring_full(ctx))
11209                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
11210
11211         /*
11212          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
11213          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
11214          *      CPU0                    CPU1
11215          *      ----                    ----
11216          * lock(&ctx->uring_lock);
11217          *                              lock(&ep->mtx);
11218          *                              lock(&ctx->uring_lock);
11219          * lock(&ep->mtx);
11220          *
11221          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
11222          * pushs them to do the flush.
11223          */
11224         if (io_cqring_events(ctx) ||
11225             test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
11226                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
11227
11228         return mask;
11229 }
11230
11231 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
11232 {
11233         const struct cred *creds;
11234
11235         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
11236         if (creds) {
11237                 put_cred(creds);
11238                 return 0;
11239         }
11240
11241         return -EINVAL;
11242 }
11243
11244 struct io_tctx_exit {
11245         struct callback_head            task_work;
11246         struct completion               completion;
11247         struct io_ring_ctx              *ctx;
11248 };
11249
11250 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
11251 {
11252         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
11253         struct io_tctx_exit *work;
11254
11255         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
11256         /*
11257          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
11258          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
11259          */
11260         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
11261                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
11262         complete(&work->completion);
11263 }
11264
11265 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
11266 {
11267         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
11268
11269         return req->ctx == data;
11270 }
11271
11272 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
11273 {
11274         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
11275         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
11276         unsigned long interval = HZ / 20;
11277         struct io_tctx_exit exit;
11278         struct io_tctx_node *node;
11279         int ret;
11280
11281         /*
11282          * If we're doing polled IO and end up having requests being
11283          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
11284          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
11285          * as nobody else will be looking for them.
11286          */
11287         do {
11288                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
11289                 if (ctx->sq_data) {
11290                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
11291                         struct task_struct *tsk;
11292
11293                         io_sq_thread_park(sqd);
11294                         tsk = sqd->thread;
11295                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
11296                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
11297                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
11298                         io_sq_thread_unpark(sqd);
11299                 }
11300
11301                 io_req_caches_free(ctx);
11302
11303                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
11304                         /* there is little hope left, don't run it too often */
11305                         interval = HZ * 60;
11306                 }
11307         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
11308
11309         init_completion(&exit.completion);
11310         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
11311         exit.ctx = ctx;
11312         /*
11313          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
11314          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
11315          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
11316          * this lock/unlock section also waits them to finish.
11317          */
11318         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11319         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
11320                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
11321
11322                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
11323                                         ctx_node);
11324                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
11325                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
11326                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
11327                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
11328                         continue;
11329
11330                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11331                 wait_for_completion(&exit.completion);
11332                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11333         }
11334         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11335         spin_lock(&ctx->completion_lock);
11336         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
11337
11338         io_ring_ctx_free(ctx);
11339 }
11340
11341 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
11342 static __cold bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx,
11343                                     struct task_struct *tsk, bool cancel_all)
11344 {
11345         struct io_kiocb *req, *tmp;
11346         int canceled = 0;
11347
11348         spin_lock(&ctx->completion_lock);
11349         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
11350         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
11351                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
11352                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
11353                         canceled++;
11354                 }
11355         }
11356         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
11357         io_commit_cqring(ctx);
11358         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
11359         if (canceled != 0)
11360                 io_cqring_ev_posted(ctx);
11361         return canceled != 0;
11362 }
11363
11364 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
11365 {
11366         unsigned long index;
11367         struct creds *creds;
11368
11369         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11370         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
11371         if (ctx->rings)
11372                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
11373         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
11374                 io_unregister_personality(ctx, index);
11375         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11376
11377         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
11378         if (ctx->rings) {
11379                 io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
11380                 io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
11381                 /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
11382                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
11383         }
11384
11385         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
11386         /*
11387          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
11388          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
11389          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
11390          * over using system_wq.
11391          */
11392         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
11393 }
11394
11395 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
11396 {
11397         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
11398
11399         file->private_data = NULL;
11400         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
11401         return 0;
11402 }
11403
11404 struct io_task_cancel {
11405         struct task_struct *task;
11406         bool all;
11407 };
11408
11409 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
11410 {
11411         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
11412         struct io_task_cancel *cancel = data;
11413
11414         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
11415 }
11416
11417 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
11418                                          struct task_struct *task,
11419                                          bool cancel_all)
11420 {
11421         struct io_defer_entry *de;
11422         LIST_HEAD(list);
11423
11424         spin_lock(&ctx->completion_lock);
11425         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
11426                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
11427                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
11428                         break;
11429                 }
11430         }
11431         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
11432         if (list_empty(&list))
11433                 return false;
11434
11435         while (!list_empty(&list)) {
11436                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
11437                 list_del_init(&de->list);
11438                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
11439                 kfree(de);
11440         }
11441         return true;
11442 }
11443
11444 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
11445 {
11446         struct io_tctx_node *node;
11447         enum io_wq_cancel cret;
11448         bool ret = false;
11449
11450         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11451         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
11452                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
11453
11454                 /*
11455                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
11456                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
11457                  */
11458                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
11459                         continue;
11460                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
11461                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
11462         }
11463         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11464
11465         return ret;
11466 }
11467
11468 static __cold void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
11469                                                 struct task_struct *task,
11470                                                 bool cancel_all)
11471 {
11472         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
11473         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
11474
11475         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
11476         if (!ctx->rings)
11477                 return;
11478
11479         while (1) {
11480                 enum io_wq_cancel cret;
11481                 bool ret = false;
11482
11483                 if (!task) {
11484                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
11485                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
11486                         /*
11487                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
11488                          * it's fine as the task is in exit/exec.
11489                          */
11490                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
11491                                                &cancel, true);
11492                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
11493                 }
11494
11495                 /* SQPOLL thread does its own polling */
11496                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
11497                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
11498                         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
11499                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
11500                                 ret = true;
11501                         }
11502                 }
11503
11504                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
11505                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
11506                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
11507                 if (task)
11508                         ret |= io_run_task_work();
11509                 if (!ret)
11510                         break;
11511                 cond_resched();
11512         }
11513 }
11514
11515 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
11516 {
11517         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
11518         struct io_tctx_node *node;
11519         int ret;
11520
11521         if (unlikely(!tctx)) {
11522                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
11523                 if (unlikely(ret))
11524                         return ret;
11525
11526                 tctx = current->io_uring;
11527                 if (ctx->iowq_limits_set) {
11528                         unsigned int limits[2] = { ctx->iowq_limits[0],
11529                                                    ctx->iowq_limits[1], };
11530
11531                         ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, limits);
11532                         if (ret)
11533                                 return ret;
11534                 }
11535         }
11536         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
11537                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
11538                 if (!node)
11539                         return -ENOMEM;
11540                 node->ctx = ctx;
11541                 node->task = current;
11542
11543                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
11544                                         node, GFP_KERNEL));
11545                 if (ret) {
11546                         kfree(node);
11547                         return ret;
11548                 }
11549
11550                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11551                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
11552                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11553         }
11554         tctx->last = ctx;
11555         return 0;
11556 }
11557
11558 /*
11559  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
11560  */
11561 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
11562 {
11563         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
11564
11565         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
11566                 return 0;
11567         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
11568 }
11569
11570 /*
11571  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
11572  */
11573 static __cold void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
11574 {
11575         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
11576         struct io_tctx_node *node;
11577
11578         if (!tctx)
11579                 return;
11580         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
11581         if (!node)
11582                 return;
11583
11584         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
11585         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
11586
11587         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
11588         list_del(&node->ctx_node);
11589         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
11590
11591         if (tctx->last == node->ctx)
11592                 tctx->last = NULL;
11593         kfree(node);
11594 }
11595
11596 static __cold void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
11597 {
11598         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
11599         struct io_tctx_node *node;
11600         unsigned long index;
11601
11602         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
11603                 io_uring_del_tctx_node(index);
11604                 cond_resched();
11605         }
11606         if (wq) {
11607                 /*
11608                  * Must be after io_uring_del_tctx_node() (removes nodes under
11609                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
11610                  */
11611                 io_wq_put_and_exit(wq);
11612                 tctx->io_wq = NULL;
11613         }
11614 }
11615
11616 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
11617 {
11618         if (tracked)
11619                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
11620         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
11621 }
11622
11623 /*
11624  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
11625  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
11626  */
11627 static __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all,
11628                                            struct io_sq_data *sqd)
11629 {
11630         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
11631         struct io_ring_ctx *ctx;
11632         s64 inflight;
11633         DEFINE_WAIT(wait);
11634
11635         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
11636
11637         if (!current->io_uring)
11638                 return;
11639         if (tctx->io_wq)
11640                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
11641
11642         atomic_inc(&tctx->in_idle);
11643         do {
11644                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
11645                 /* read completions before cancelations */
11646                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
11647                 if (!inflight)
11648                         break;
11649
11650                 if (!sqd) {
11651                         struct io_tctx_node *node;
11652                         unsigned long index;
11653
11654                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
11655                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
11656                                 if (node->ctx->sq_data)
11657                                         continue;
11658                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
11659                                                              cancel_all);
11660                         }
11661                 } else {
11662                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
11663                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
11664                                                              cancel_all);
11665                 }
11666
11667                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
11668                 io_run_task_work();
11669                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
11670
11671                 /*
11672                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
11673                  * avoids a race where a completion comes in before we did
11674                  * prepare_to_wait().
11675                  */
11676                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
11677                         schedule();
11678                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
11679         } while (1);
11680
11681         io_uring_clean_tctx(tctx);
11682         if (cancel_all) {
11683                 /*
11684                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
11685                  * ->in_idle set for normal exit.
11686                  */
11687                 atomic_dec(&tctx->in_idle);
11688                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
11689                 __io_uring_free(current);
11690         }
11691 }
11692
11693 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
11694 {
11695         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
11696 }
11697
11698 void io_uring_unreg_ringfd(void)
11699 {
11700         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
11701         int i;
11702
11703         for (i = 0; i < IO_RINGFD_REG_MAX; i++) {
11704                 if (tctx->registered_rings[i]) {
11705                         fput(tctx->registered_rings[i]);
11706                         tctx->registered_rings[i] = NULL;
11707                 }
11708         }
11709 }
11710
11711 static int io_ring_add_registered_fd(struct io_uring_task *tctx, int fd,
11712                                      int start, int end)
11713 {
11714         struct file *file;
11715         int offset;
11716
11717         for (offset = start; offset < end; offset++) {
11718                 offset = array_index_nospec(offset, IO_RINGFD_REG_MAX);
11719                 if (tctx->registered_rings[offset])
11720                         continue;
11721
11722                 file = fget(fd);
11723                 if (!file) {
11724                         return -EBADF;
11725                 } else if (file->f_op != &io_uring_fops) {
11726                         fput(file);
11727                         return -EOPNOTSUPP;
11728                 }
11729                 tctx->registered_rings[offset] = file;
11730                 return offset;
11731         }
11732
11733         return -EBUSY;
11734 }
11735
11736 /*
11737  * Register a ring fd to avoid fdget/fdput for each io_uring_enter()
11738  * invocation. User passes in an array of struct io_uring_rsrc_update
11739  * with ->data set to the ring_fd, and ->offset given for the desired
11740  * index. If no index is desired, application may set ->offset == -1U
11741  * and we'll find an available index. Returns number of entries
11742  * successfully processed, or < 0 on error if none were processed.
11743  */
11744 static int io_ringfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *__arg,
11745                               unsigned nr_args)
11746 {
11747         struct io_uring_rsrc_update __user *arg = __arg;
11748         struct io_uring_rsrc_update reg;
11749         struct io_uring_task *tctx;
11750         int ret, i;
11751
11752         if (!nr_args || nr_args > IO_RINGFD_REG_MAX)
11753                 return -EINVAL;
11754
11755         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11756         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
11757         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11758         if (ret)
11759                 return ret;
11760
11761         tctx = current->io_uring;
11762         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
11763                 int start, end;
11764
11765                 if (copy_from_user(&reg, &arg[i], sizeof(reg))) {
11766                         ret = -EFAULT;
11767                         break;
11768                 }
11769
11770                 if (reg.resv) {
11771                         ret = -EINVAL;
11772                         break;
11773                 }
11774
11775                 if (reg.offset == -1U) {
11776                         start = 0;
11777                         end = IO_RINGFD_REG_MAX;
11778                 } else {
11779                         if (reg.offset >= IO_RINGFD_REG_MAX) {
11780                                 ret = -EINVAL;
11781                                 break;
11782                         }
11783                         start = reg.offset;
11784                         end = start + 1;
11785                 }
11786
11787                 ret = io_ring_add_registered_fd(tctx, reg.data, start, end);
11788                 if (ret < 0)
11789                         break;
11790
11791                 reg.offset = ret;
11792                 if (copy_to_user(&arg[i], &reg, sizeof(reg))) {
11793                         fput(tctx->registered_rings[reg.offset]);
11794                         tctx->registered_rings[reg.offset] = NULL;
11795                         ret = -EFAULT;
11796                         break;
11797                 }
11798         }
11799
11800         return i ? i : ret;
11801 }
11802
11803 static int io_ringfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *__arg,
11804                                 unsigned nr_args)
11805 {
11806         struct io_uring_rsrc_update __user *arg = __arg;
11807         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
11808         struct io_uring_rsrc_update reg;
11809         int ret = 0, i;
11810
11811         if (!nr_args || nr_args > IO_RINGFD_REG_MAX)
11812                 return -EINVAL;
11813         if (!tctx)
11814                 return 0;
11815
11816         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
11817                 if (copy_from_user(&reg, &arg[i], sizeof(reg))) {
11818                         ret = -EFAULT;
11819                         break;
11820                 }
11821                 if (reg.resv || reg.data || reg.offset >= IO_RINGFD_REG_MAX) {
11822                         ret = -EINVAL;
11823                         break;
11824                 }
11825
11826                 reg.offset = array_index_nospec(reg.offset, IO_RINGFD_REG_MAX);
11827                 if (tctx->registered_rings[reg.offset]) {
11828                         fput(tctx->registered_rings[reg.offset]);
11829                         tctx->registered_rings[reg.offset] = NULL;
11830                 }
11831         }
11832
11833         return i ? i : ret;
11834 }
11835
11836 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
11837                                             loff_t pgoff, size_t sz)
11838 {
11839         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
11840         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
11841         struct page *page;
11842         void *ptr;
11843
11844         switch (offset) {
11845         case IORING_OFF_SQ_RING:
11846         case IORING_OFF_CQ_RING:
11847                 ptr = ctx->rings;
11848                 break;
11849         case IORING_OFF_SQES:
11850                 ptr = ctx->sq_sqes;
11851                 break;
11852         default:
11853                 return ERR_PTR(-EINVAL);
11854         }
11855
11856         page = virt_to_head_page(ptr);
11857         if (sz > page_size(page))
11858                 return ERR_PTR(-EINVAL);
11859
11860         return ptr;
11861 }
11862
11863 #ifdef CONFIG_MMU
11864
11865 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
11866 {
11867         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
11868         unsigned long pfn;
11869         void *ptr;
11870
11871         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
11872         if (IS_ERR(ptr))
11873                 return PTR_ERR(ptr);
11874
11875         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
11876         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
11877 }
11878
11879 #else /* !CONFIG_MMU */
11880
11881 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
11882 {
11883         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
11884 }
11885
11886 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
11887 {
11888         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
11889 }
11890
11891 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
11892         unsigned long addr, unsigned long len,
11893         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
11894 {
11895         void *ptr;
11896
11897         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
11898         if (IS_ERR(ptr))
11899                 return PTR_ERR(ptr);
11900
11901         return (unsigned long) ptr;
11902 }
11903
11904 #endif /* !CONFIG_MMU */
11905
11906 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
11907 {
11908         DEFINE_WAIT(wait);
11909
11910         do {
11911                 if (!io_sqring_full(ctx))
11912                         break;
11913                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
11914
11915                 if (!io_sqring_full(ctx))
11916                         break;
11917                 schedule();
11918         } while (!signal_pending(current));
11919
11920         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
11921         return 0;
11922 }
11923
11924 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
11925 {
11926         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
11927                 struct io_uring_getevents_arg arg;
11928
11929                 if (argsz != sizeof(arg))
11930                         return -EINVAL;
11931                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
11932                         return -EFAULT;
11933         }
11934         return 0;
11935 }
11936
11937 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
11938                           struct __kernel_timespec __user **ts,
11939                           const sigset_t __user **sig)
11940 {
11941         struct io_uring_getevents_arg arg;
11942
11943         /*
11944          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
11945          * is just a pointer to the sigset_t.
11946          */
11947         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
11948                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
11949                 *ts = NULL;
11950                 return 0;
11951         }
11952
11953         /*
11954          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
11955          * timespec and sigset_t pointers if good.
11956          */
11957         if (*argsz != sizeof(arg))
11958                 return -EINVAL;
11959         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
11960                 return -EFAULT;
11961         if (arg.pad)
11962                 return -EINVAL;
11963         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
11964         *argsz = arg.sigmask_sz;
11965         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
11966         return 0;
11967 }
11968
11969 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
11970                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
11971                 size_t, argsz)
11972 {
11973         struct io_ring_ctx *ctx;
11974         struct fd f;
11975         long ret;
11976
11977         io_run_task_work();
11978
11979         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
11980                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
11981                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
11982                 return -EINVAL;
11983
11984         /*
11985          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
11986          * need only dereference our task private array to find it.
11987          */
11988         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
11989                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
11990
11991                 if (!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX)
11992                         return -EINVAL;
11993                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
11994                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
11995                 f.flags = 0;
11996         } else {
11997                 f = fdget(fd);
11998         }
11999
12000         if (unlikely(!f.file))
12001                 return -EBADF;
12002
12003         ret = -EOPNOTSUPP;
12004         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
12005                 goto out_fput;
12006
12007         ret = -ENXIO;
12008         ctx = f.file->private_data;
12009         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
12010                 goto out_fput;
12011
12012         ret = -EBADFD;
12013         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
12014                 goto out;
12015
12016         /*
12017          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
12018          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
12019          * we were asked to.
12020          */
12021         ret = 0;
12022         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
12023                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
12024
12025                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
12026                         ret = -EOWNERDEAD;
12027                         goto out;
12028                 }
12029                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
12030                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
12031                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
12032                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
12033                         if (ret)
12034                                 goto out;
12035                 }
12036                 ret = to_submit;
12037         } else if (to_submit) {
12038                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
12039                 if (unlikely(ret))
12040                         goto out;
12041
12042                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
12043                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
12044                 if (ret != to_submit) {
12045                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
12046                         goto out;
12047                 }
12048                 if ((flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) && ctx->syscall_iopoll)
12049                         goto iopoll_locked;
12050                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
12051         }
12052         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
12053                 int ret2;
12054                 if (ctx->syscall_iopoll) {
12055                         /*
12056                          * We disallow the app entering submit/complete with
12057                          * polling, but we still need to lock the ring to
12058                          * prevent racing with polled issue that got punted to
12059                          * a workqueue.
12060                          */
12061                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
12062 iopoll_locked:
12063                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
12064                         if (likely(!ret2)) {
12065                                 min_complete = min(min_complete,
12066                                                    ctx->cq_entries);
12067                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
12068                         }
12069                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
12070                 } else {
12071                         const sigset_t __user *sig;
12072                         struct __kernel_timespec __user *ts;
12073
12074                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
12075                         if (likely(!ret2)) {
12076                                 min_complete = min(min_complete,
12077                                                    ctx->cq_entries);
12078                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
12079                                                       argsz, ts);
12080                         }
12081                 }
12082
12083                 if (!ret) {
12084                         ret = ret2;
12085
12086                         /*
12087                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
12088                          * Once the user has been informed we can clear the bit
12089                          * as they are obviously ok with those drops.
12090                          */
12091                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
12092                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
12093                                           &ctx->check_cq);
12094                 }
12095         }
12096
12097 out:
12098         percpu_ref_put(&ctx->refs);
12099 out_fput:
12100         fdput(f);
12101         return ret;
12102 }
12103
12104 #ifdef CONFIG_PROC_FS
12105 static __cold int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
12106                 const struct cred *cred)
12107 {
12108         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
12109         struct group_info *gi;
12110         kernel_cap_t cap;
12111         unsigned __capi;
12112         int g;
12113
12114         seq_printf(m, "%5d\n", id);
12115         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
12116         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
12117         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
12118         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
12119         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
12120         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
12121         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
12122         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
12123         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
12124         gi = cred->group_info;
12125         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
12126                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
12127                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
12128         }
12129         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
12130         cap = cred->cap_effective;
12131         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
12132                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
12133         seq_putc(m, '\n');
12134         return 0;
12135 }
12136
12137 static __cold void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx,
12138                                           struct seq_file *m)
12139 {
12140         struct io_sq_data *sq = NULL;
12141         struct io_overflow_cqe *ocqe;
12142         struct io_rings *r = ctx->rings;
12143         unsigned int sq_mask = ctx->sq_entries - 1, cq_mask = ctx->cq_entries - 1;
12144         unsigned int sq_head = READ_ONCE(r->sq.head);
12145         unsigned int sq_tail = READ_ONCE(r->sq.tail);
12146         unsigned int cq_head = READ_ONCE(r->cq.head);
12147         unsigned int cq_tail = READ_ONCE(r->cq.tail);
12148         unsigned int cq_shift = 0;
12149         unsigned int sq_entries, cq_entries;
12150         bool has_lock;
12151         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
12152         unsigned int i;
12153
12154         if (is_cqe32)
12155                 cq_shift = 1;
12156
12157         /*
12158          * we may get imprecise sqe and cqe info if uring is actively running
12159          * since we get cached_sq_head and cached_cq_tail without uring_lock
12160          * and sq_tail and cq_head are changed by userspace. But it's ok since
12161          * we usually use these info when it is stuck.
12162          */
12163         seq_printf(m, "SqMask:\t0x%x\n", sq_mask);
12164         seq_printf(m, "SqHead:\t%u\n", sq_head);
12165         seq_printf(m, "SqTail:\t%u\n", sq_tail);
12166         seq_printf(m, "CachedSqHead:\t%u\n", ctx->cached_sq_head);
12167         seq_printf(m, "CqMask:\t0x%x\n", cq_mask);
12168         seq_printf(m, "CqHead:\t%u\n", cq_head);
12169         seq_printf(m, "CqTail:\t%u\n", cq_tail);
12170         seq_printf(m, "CachedCqTail:\t%u\n", ctx->cached_cq_tail);
12171         seq_printf(m, "SQEs:\t%u\n", sq_tail - ctx->cached_sq_head);
12172         sq_entries = min(sq_tail - sq_head, ctx->sq_entries);
12173         for (i = 0; i < sq_entries; i++) {
12174                 unsigned int entry = i + sq_head;
12175                 unsigned int sq_idx = READ_ONCE(ctx->sq_array[entry & sq_mask]);
12176                 struct io_uring_sqe *sqe;
12177
12178                 if (sq_idx > sq_mask)
12179                         continue;
12180                 sqe = &ctx->sq_sqes[sq_idx];
12181                 seq_printf(m, "%5u: opcode:%d, fd:%d, flags:%x, user_data:%llu\n",
12182                            sq_idx, sqe->opcode, sqe->fd, sqe->flags,
12183                            sqe->user_data);
12184         }
12185         seq_printf(m, "CQEs:\t%u\n", cq_tail - cq_head);
12186         cq_entries = min(cq_tail - cq_head, ctx->cq_entries);
12187         for (i = 0; i < cq_entries; i++) {
12188                 unsigned int entry = i + cq_head;
12189                 struct io_uring_cqe *cqe = &r->cqes[(entry & cq_mask) << cq_shift];
12190
12191                 if (!is_cqe32) {
12192                         seq_printf(m, "%5u: user_data:%llu, res:%d, flag:%x\n",
12193                            entry & cq_mask, cqe->user_data, cqe->res,
12194                            cqe->flags);
12195                 } else {
12196                         seq_printf(m, "%5u: user_data:%llu, res:%d, flag:%x, "
12197                                 "extra1:%llu, extra2:%llu\n",
12198                                 entry & cq_mask, cqe->user_data, cqe->res,
12199                                 cqe->flags, cqe->big_cqe[0], cqe->big_cqe[1]);
12200                 }
12201         }
12202
12203         /*
12204          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
12205          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
12206          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
12207          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
12208          */
12209         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
12210
12211         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
12212                 sq = ctx->sq_data;
12213                 if (!sq->thread)
12214                         sq = NULL;
12215         }
12216
12217         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
12218         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
12219         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
12220         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
12221                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
12222
12223                 if (f)
12224                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
12225                 else
12226                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
12227         }
12228         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
12229         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
12230                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
12231                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
12232
12233                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
12234         }
12235         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
12236                 unsigned long index;
12237                 const struct cred *cred;
12238
12239                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
12240                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
12241                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
12242         }
12243         if (has_lock)
12244                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
12245
12246         seq_puts(m, "PollList:\n");
12247         spin_lock(&ctx->completion_lock);
12248         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
12249                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
12250                 struct io_kiocb *req;
12251
12252                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
12253                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
12254                                         task_work_pending(req->task));
12255         }
12256
12257         seq_puts(m, "CqOverflowList:\n");
12258         list_for_each_entry(ocqe, &ctx->cq_overflow_list, list) {
12259                 struct io_uring_cqe *cqe = &ocqe->cqe;
12260
12261                 seq_printf(m, "  user_data=%llu, res=%d, flags=%x\n",
12262                            cqe->user_data, cqe->res, cqe->flags);
12263
12264         }
12265
12266         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
12267 }
12268
12269 static __cold void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
12270 {
12271         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
12272
12273         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
12274                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
12275                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
12276         }
12277 }
12278 #endif
12279
12280 static const struct file_operations io_uring_fops = {
12281         .release        = io_uring_release,
12282         .mmap           = io_uring_mmap,
12283 #ifndef CONFIG_MMU
12284         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
12285         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
12286 #endif
12287         .poll           = io_uring_poll,
12288 #ifdef CONFIG_PROC_FS
12289         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
12290 #endif
12291 };
12292
12293 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
12294                                          struct io_uring_params *p)
12295 {
12296         struct io_rings *rings;
12297         size_t size, sq_array_offset;
12298
12299         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
12300         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
12301         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
12302
12303         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
12304         if (size == SIZE_MAX)
12305                 return -EOVERFLOW;
12306
12307         rings = io_mem_alloc(size);
12308         if (!rings)
12309                 return -ENOMEM;
12310
12311         ctx->rings = rings;
12312         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
12313         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
12314         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
12315         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
12316         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
12317
12318         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
12319                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
12320         else
12321                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
12322         if (size == SIZE_MAX) {
12323                 io_mem_free(ctx->rings);
12324                 ctx->rings = NULL;
12325                 return -EOVERFLOW;
12326         }
12327
12328         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
12329         if (!ctx->sq_sqes) {
12330                 io_mem_free(ctx->rings);
12331                 ctx->rings = NULL;
12332                 return -ENOMEM;
12333         }
12334
12335         return 0;
12336 }
12337
12338 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
12339 {
12340         int ret, fd;
12341
12342         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
12343         if (fd < 0)
12344                 return fd;
12345
12346         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
12347         if (ret) {
12348                 put_unused_fd(fd);
12349                 return ret;
12350         }
12351         fd_install(fd, file);
12352         return fd;
12353 }
12354
12355 /*
12356  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
12357  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
12358  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
12359  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
12360  */
12361 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
12362 {
12363         struct file *file;
12364 #if defined(CONFIG_UNIX)
12365         int ret;
12366
12367         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
12368                                 &ctx->ring_sock);
12369         if (ret)
12370                 return ERR_PTR(ret);
12371 #endif
12372
12373         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
12374                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
12375 #if defined(CONFIG_UNIX)
12376         if (IS_ERR(file)) {
12377                 sock_release(ctx->ring_sock);
12378                 ctx->ring_sock = NULL;
12379         } else {
12380                 ctx->ring_sock->file = file;
12381         }
12382 #endif
12383         return file;
12384 }
12385
12386 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
12387                                   struct io_uring_params __user *params)
12388 {
12389         struct io_ring_ctx *ctx;
12390         struct file *file;
12391         int ret;
12392
12393         if (!entries)
12394                 return -EINVAL;
12395         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
12396                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
12397                         return -EINVAL;
12398                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
12399         }
12400
12401         /*
12402          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
12403          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
12404          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
12405          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
12406          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
12407          * of CQ ring entries manually.
12408          */
12409         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
12410         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
12411                 /*
12412                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
12413                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
12414                  * any cq vs sq ring sizing.
12415                  */
12416                 if (!p->cq_entries)
12417                         return -EINVAL;
12418                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
12419                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
12420                                 return -EINVAL;
12421                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
12422                 }
12423                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
12424                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
12425                         return -EINVAL;
12426         } else {
12427                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
12428         }
12429
12430         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
12431         if (!ctx)
12432                 return -ENOMEM;
12433
12434         /*
12435          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
12436          * space applications don't need to do io completion events
12437          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
12438          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
12439          */
12440         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
12441             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
12442                 ctx->syscall_iopoll = 1;
12443
12444         ctx->compat = in_compat_syscall();
12445         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
12446                 ctx->user = get_uid(current_user());
12447
12448         /*
12449          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
12450          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
12451          */
12452         ret = -EINVAL;
12453         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
12454                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
12455                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
12456                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG))
12457                         goto err;
12458                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
12459         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
12460                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
12461         } else {
12462                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
12463                         goto err;
12464                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
12465         }
12466
12467         /*
12468          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
12469          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
12470          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
12471          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
12472          */
12473         mmgrab(current->mm);
12474         ctx->mm_account = current->mm;
12475
12476         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
12477         if (ret)
12478                 goto err;
12479
12480         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
12481         if (ret)
12482                 goto err;
12483         /* always set a rsrc node */
12484         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
12485         if (ret)
12486                 goto err;
12487         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
12488
12489         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
12490         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
12491         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
12492         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
12493         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
12494         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
12495         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
12496         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
12497
12498         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
12499         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
12500         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
12501         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
12502         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
12503         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
12504         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
12505         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
12506
12507         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
12508                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
12509                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
12510                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
12511                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
12512                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
12513                         IORING_FEAT_LINKED_FILE;
12514
12515         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
12516                 ret = -EFAULT;
12517                 goto err;
12518         }
12519
12520         file = io_uring_get_file(ctx);
12521         if (IS_ERR(file)) {
12522                 ret = PTR_ERR(file);
12523                 goto err;
12524         }
12525
12526         /*
12527          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
12528          * having closed it before we finish setup
12529          */
12530         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
12531         if (ret < 0) {
12532                 /* fput will clean it up */
12533                 fput(file);
12534                 return ret;
12535         }
12536
12537         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
12538         return ret;
12539 err:
12540         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
12541         return ret;
12542 }
12543
12544 /*
12545  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
12546  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
12547  * params structure passed in.
12548  */
12549 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
12550 {
12551         struct io_uring_params p;
12552         int i;
12553
12554         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
12555                 return -EFAULT;
12556         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
12557                 if (p.resv[i])
12558                         return -EINVAL;
12559         }
12560
12561         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
12562                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
12563                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
12564                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
12565                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
12566                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32))
12567                 return -EINVAL;
12568
12569         return io_uring_create(entries, &p, params);
12570 }
12571
12572 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
12573                 struct io_uring_params __user *, params)
12574 {
12575         return io_uring_setup(entries, params);
12576 }
12577
12578 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
12579                            unsigned nr_args)
12580 {
12581         struct io_uring_probe *p;
12582         size_t size;
12583         int i, ret;
12584
12585         size = struct_size(p, ops, nr_args);
12586         if (size == SIZE_MAX)
12587                 return -EOVERFLOW;
12588         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
12589         if (!p)
12590                 return -ENOMEM;
12591
12592         ret = -EFAULT;
12593         if (copy_from_user(p, arg, size))
12594                 goto out;
12595         ret = -EINVAL;
12596         if (memchr_inv(p, 0, size))
12597                 goto out;
12598
12599         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
12600         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
12601                 nr_args = IORING_OP_LAST;
12602
12603         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
12604                 p->ops[i].op = i;
12605                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
12606                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
12607         }
12608         p->ops_len = i;
12609
12610         ret = 0;
12611         if (copy_to_user(arg, p, size))
12612                 ret = -EFAULT;
12613 out:
12614         kfree(p);
12615         return ret;
12616 }
12617
12618 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
12619 {
12620         const struct cred *creds;
12621         u32 id;
12622         int ret;
12623
12624         creds = get_current_cred();
12625
12626         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
12627                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
12628         if (ret < 0) {
12629                 put_cred(creds);
12630                 return ret;
12631         }
12632         return id;
12633 }
12634
12635 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
12636                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
12637 {
12638         struct io_uring_restriction *res;
12639         size_t size;
12640         int i, ret;
12641
12642         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
12643         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
12644                 return -EBADFD;
12645
12646         /* We allow only a single restrictions registration */
12647         if (ctx->restrictions.registered)
12648                 return -EBUSY;
12649
12650         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
12651                 return -EINVAL;
12652
12653         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
12654         if (size == SIZE_MAX)
12655                 return -EOVERFLOW;
12656
12657         res = memdup_user(arg, size);
12658         if (IS_ERR(res))
12659                 return PTR_ERR(res);
12660
12661         ret = 0;
12662
12663         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
12664                 switch (res[i].opcode) {
12665                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
12666                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
12667                                 ret = -EINVAL;
12668                                 goto out;
12669                         }
12670
12671                         __set_bit(res[i].register_op,
12672                                   ctx->restrictions.register_op);
12673                         break;
12674                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
12675                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
12676                                 ret = -EINVAL;
12677                                 goto out;
12678                         }
12679
12680                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
12681                         break;
12682                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
12683                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
12684                         break;
12685                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
12686                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
12687                         break;
12688                 default:
12689                         ret = -EINVAL;
12690                         goto out;
12691                 }
12692         }
12693
12694 out:
12695         /* Reset all restrictions if an error happened */
12696         if (ret != 0)
12697                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
12698         else
12699                 ctx->restrictions.registered = true;
12700
12701         kfree(res);
12702         return ret;
12703 }
12704
12705 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
12706 {
12707         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
12708                 return -EBADFD;
12709
12710         if (ctx->restrictions.registered)
12711                 ctx->restricted = 1;
12712
12713         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
12714         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
12715                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
12716         return 0;
12717 }
12718
12719 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
12720                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
12721                                      unsigned nr_args)
12722 {
12723         __u32 tmp;
12724         int err;
12725
12726         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
12727                 return -EOVERFLOW;
12728         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
12729         if (err)
12730                 return err;
12731
12732         switch (type) {
12733         case IORING_RSRC_FILE:
12734                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
12735         case IORING_RSRC_BUFFER:
12736                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
12737         }
12738         return -EINVAL;
12739 }
12740
12741 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
12742                                     unsigned nr_args)
12743 {
12744         struct io_uring_rsrc_update2 up;
12745
12746         if (!nr_args)
12747                 return -EINVAL;
12748         memset(&up, 0, sizeof(up));
12749         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
12750                 return -EFAULT;
12751         if (up.resv || up.resv2)
12752                 return -EINVAL;
12753         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
12754 }
12755
12756 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
12757                                    unsigned size, unsigned type)
12758 {
12759         struct io_uring_rsrc_update2 up;
12760
12761         if (size != sizeof(up))
12762                 return -EINVAL;
12763         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
12764                 return -EFAULT;
12765         if (!up.nr || up.resv || up.resv2)
12766                 return -EINVAL;
12767         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
12768 }
12769
12770 static __cold int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
12771                             unsigned int size, unsigned int type)
12772 {
12773         struct io_uring_rsrc_register rr;
12774
12775         /* keep it extendible */
12776         if (size != sizeof(rr))
12777                 return -EINVAL;
12778
12779         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
12780         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
12781                 return -EFAULT;
12782         if (!rr.nr || rr.resv2)
12783                 return -EINVAL;
12784         if (rr.flags & ~IORING_RSRC_REGISTER_SPARSE)
12785                 return -EINVAL;
12786
12787         switch (type) {
12788         case IORING_RSRC_FILE:
12789                 if (rr.flags & IORING_RSRC_REGISTER_SPARSE && rr.data)
12790                         break;
12791                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
12792                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
12793         case IORING_RSRC_BUFFER:
12794                 if (rr.flags & IORING_RSRC_REGISTER_SPARSE && rr.data)
12795                         break;
12796                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
12797                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
12798         }
12799         return -EINVAL;
12800 }
12801
12802 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
12803                                        void __user *arg, unsigned len)
12804 {
12805         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
12806         cpumask_var_t new_mask;
12807         int ret;
12808
12809         if (!tctx || !tctx->io_wq)
12810                 return -EINVAL;
12811
12812         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
12813                 return -ENOMEM;
12814
12815         cpumask_clear(new_mask);
12816         if (len > cpumask_size())
12817                 len = cpumask_size();
12818
12819         if (in_compat_syscall()) {
12820                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
12821                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
12822                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
12823         } else {
12824                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
12825         }
12826
12827         if (ret) {
12828                 free_cpumask_var(new_mask);
12829                 return -EFAULT;
12830         }
12831
12832         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
12833         free_cpumask_var(new_mask);
12834         return ret;
12835 }
12836
12837 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
12838 {
12839         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
12840
12841         if (!tctx || !tctx->io_wq)
12842                 return -EINVAL;
12843
12844         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
12845 }
12846
12847 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
12848                                                void __user *arg)
12849         __must_hold(&ctx->uring_lock)
12850 {
12851         struct io_tctx_node *node;
12852         struct io_uring_task *tctx = NULL;
12853         struct io_sq_data *sqd = NULL;
12854         __u32 new_count[2];
12855         int i, ret;
12856
12857         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
12858                 return -EFAULT;
12859         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
12860                 if (new_count[i] > INT_MAX)
12861                         return -EINVAL;
12862
12863         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
12864                 sqd = ctx->sq_data;
12865                 if (sqd) {
12866                         /*
12867                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
12868                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
12869                          * a ref to the ctx.
12870                          */
12871                         refcount_inc(&sqd->refs);
12872                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
12873                         mutex_lock(&sqd->lock);
12874                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
12875                         if (sqd->thread)
12876                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
12877                 }
12878         } else {
12879                 tctx = current->io_uring;
12880         }
12881
12882         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
12883
12884         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
12885                 if (new_count[i])
12886                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
12887         ctx->iowq_limits_set = true;
12888
12889         if (tctx && tctx->io_wq) {
12890                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
12891                 if (ret)
12892                         goto err;
12893         } else {
12894                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
12895         }
12896
12897         if (sqd) {
12898                 mutex_unlock(&sqd->lock);
12899                 io_put_sq_data(sqd);
12900         }
12901
12902         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
12903                 return -EFAULT;
12904
12905         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
12906         if (sqd)
12907                 return 0;
12908
12909         /* now propagate the restriction to all registered users */
12910         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
12911                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
12912
12913                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
12914                         continue;
12915
12916                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
12917                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
12918                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
12919                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
12920         }
12921         return 0;
12922 err:
12923         if (sqd) {
12924                 mutex_unlock(&sqd->lock);
12925                 io_put_sq_data(sqd);
12926         }
12927         return ret;
12928 }
12929
12930 static int io_register_pbuf_ring(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
12931 {
12932         struct io_uring_buf_ring *br;
12933         struct io_uring_buf_reg reg;
12934         struct io_buffer_list *bl;
12935         struct page **pages;
12936         int nr_pages;
12937
12938         if (copy_from_user(&reg, arg, sizeof(reg)))
12939                 return -EFAULT;
12940
12941         if (reg.pad || reg.resv[0] || reg.resv[1] || reg.resv[2])
12942                 return -EINVAL;
12943         if (!reg.ring_addr)
12944                 return -EFAULT;
12945         if (reg.ring_addr & ~PAGE_MASK)
12946                 return -EINVAL;
12947         if (!is_power_of_2(reg.ring_entries))
12948                 return -EINVAL;
12949
12950         /* cannot disambiguate full vs empty due to head/tail size */
12951         if (reg.ring_entries >= 65536)
12952                 return -EINVAL;
12953
12954         if (unlikely(reg.bgid < BGID_ARRAY && !ctx->io_bl)) {
12955                 int ret = io_init_bl_list(ctx);
12956                 if (ret)
12957                         return ret;
12958         }
12959
12960         bl = io_buffer_get_list(ctx, reg.bgid);
12961         if (bl) {
12962                 /* if mapped buffer ring OR classic exists, don't allow */
12963                 if (bl->buf_nr_pages || !list_empty(&bl->buf_list))
12964                         return -EEXIST;
12965         } else {
12966                 bl = kzalloc(sizeof(*bl), GFP_KERNEL);
12967                 if (!bl)
12968                         return -ENOMEM;
12969         }
12970
12971         pages = io_pin_pages(reg.ring_addr,
12972                              struct_size(br, bufs, reg.ring_entries),
12973                              &nr_pages);
12974         if (IS_ERR(pages)) {
12975                 kfree(bl);
12976                 return PTR_ERR(pages);
12977         }
12978
12979         br = page_address(pages[0]);
12980         bl->buf_pages = pages;
12981         bl->buf_nr_pages = nr_pages;
12982         bl->nr_entries = reg.ring_entries;
12983         bl->buf_ring = br;
12984         bl->mask = reg.ring_entries - 1;
12985         io_buffer_add_list(ctx, bl, reg.bgid);
12986         return 0;
12987 }
12988
12989 static int io_unregister_pbuf_ring(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
12990 {
12991         struct io_uring_buf_reg reg;
12992         struct io_buffer_list *bl;
12993
12994         if (copy_from_user(&reg, arg, sizeof(reg)))
12995                 return -EFAULT;
12996         if (reg.pad || reg.resv[0] || reg.resv[1] || reg.resv[2])
12997                 return -EINVAL;
12998
12999         bl = io_buffer_get_list(ctx, reg.bgid);
13000         if (!bl)
13001                 return -ENOENT;
13002         if (!bl->buf_nr_pages)
13003                 return -EINVAL;
13004
13005         __io_remove_buffers(ctx, bl, -1U);
13006         if (bl->bgid >= BGID_ARRAY) {
13007                 xa_erase(&ctx->io_bl_xa, bl->bgid);
13008                 kfree(bl);
13009         }
13010         return 0;
13011 }
13012
13013 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
13014                                void __user *arg, unsigned nr_args)
13015         __releases(ctx->uring_lock)
13016         __acquires(ctx->uring_lock)
13017 {
13018         int ret;
13019
13020         /*
13021          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
13022          * someone else killed the ctx or is already going through
13023          * io_uring_register().
13024          */
13025         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
13026                 return -ENXIO;
13027
13028         if (ctx->restricted) {
13029                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
13030                         return -EINVAL;
13031                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
13032                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
13033                         return -EACCES;
13034         }
13035
13036         switch (opcode) {
13037         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
13038                 ret = -EFAULT;
13039                 if (!arg)
13040                         break;
13041                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
13042                 break;
13043         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
13044                 ret = -EINVAL;
13045                 if (arg || nr_args)
13046                         break;
13047                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
13048                 break;
13049         case IORING_REGISTER_FILES:
13050                 ret = -EFAULT;
13051                 if (!arg)
13052                         break;
13053                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
13054                 break;
13055         case IORING_UNREGISTER_FILES:
13056                 ret = -EINVAL;
13057                 if (arg || nr_args)
13058                         break;
13059                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
13060                 break;
13061         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
13062                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
13063                 break;
13064         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
13065                 ret = -EINVAL;
13066                 if (nr_args != 1)
13067                         break;
13068                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
13069                 break;
13070         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
13071                 ret = -EINVAL;
13072                 if (nr_args != 1)
13073                         break;
13074                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
13075                 break;
13076         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
13077                 ret = -EINVAL;
13078                 if (arg || nr_args)
13079                         break;
13080                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
13081                 break;
13082         case IORING_REGISTER_PROBE:
13083                 ret = -EINVAL;
13084                 if (!arg || nr_args > 256)
13085                         break;
13086                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
13087                 break;
13088         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
13089                 ret = -EINVAL;
13090                 if (arg || nr_args)
13091                         break;
13092                 ret = io_register_personality(ctx);
13093                 break;
13094         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
13095                 ret = -EINVAL;
13096                 if (arg)
13097                         break;
13098                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
13099                 break;
13100         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
13101                 ret = -EINVAL;
13102                 if (arg || nr_args)
13103                         break;
13104                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
13105                 break;
13106         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
13107                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
13108                 break;
13109         case IORING_REGISTER_FILES2:
13110                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
13111                 break;
13112         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
13113                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
13114                                               IORING_RSRC_FILE);
13115                 break;
13116         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
13117                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
13118                 break;
13119         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
13120                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
13121                                               IORING_RSRC_BUFFER);
13122                 break;
13123         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
13124                 ret = -EINVAL;
13125                 if (!arg || !nr_args)
13126                         break;
13127                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
13128                 break;
13129         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
13130                 ret = -EINVAL;
13131                 if (arg || nr_args)
13132                         break;
13133                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
13134                 break;
13135         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
13136                 ret = -EINVAL;
13137                 if (!arg || nr_args != 2)
13138                         break;
13139                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
13140                 break;
13141         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
13142                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
13143                 break;
13144         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
13145                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
13146                 break;
13147         case IORING_REGISTER_PBUF_RING:
13148                 ret = -EINVAL;
13149                 if (!arg || nr_args != 1)
13150                         break;
13151                 ret = io_register_pbuf_ring(ctx, arg);
13152                 break;
13153         case IORING_UNREGISTER_PBUF_RING:
13154                 ret = -EINVAL;
13155                 if (!arg || nr_args != 1)
13156                         break;
13157                 ret = io_unregister_pbuf_ring(ctx, arg);
13158                 break;
13159         default:
13160                 ret = -EINVAL;
13161                 break;
13162         }
13163
13164         return ret;
13165 }
13166
13167 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
13168                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
13169 {
13170         struct io_ring_ctx *ctx;
13171         long ret = -EBADF;
13172         struct fd f;
13173
13174         f = fdget(fd);
13175         if (!f.file)
13176                 return -EBADF;
13177
13178         ret = -EOPNOTSUPP;
13179         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
13180                 goto out_fput;
13181
13182         ctx = f.file->private_data;
13183
13184         io_run_task_work();
13185
13186         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
13187         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
13188         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
13189         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
13190 out_fput:
13191         fdput(f);
13192         return ret;
13193 }
13194
13195 static int __init io_uring_init(void)
13196 {
13197 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
13198         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
13199         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
13200 } while (0)
13201
13202 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
13203         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
13204         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
13205         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
13206         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
13207         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
13208         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
13209         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
13210         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
13211         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
13212         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
13213         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
13214         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
13215         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
13216         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
13217         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
13218         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
13219         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
13220         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
13221         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
13222         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
13223         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
13224         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
13225         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
13226         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
13227         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
13228         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
13229         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
13230         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
13231         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
13232         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
13233         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
13234         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
13235         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
13236
13237         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
13238                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
13239         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
13240                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
13241
13242         /* ->buf_index is u16 */
13243         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
13244         BUILD_BUG_ON(BGID_ARRAY * sizeof(struct io_buffer_list) > PAGE_SIZE);
13245         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
13246         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
13247                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
13248
13249         /* should fit into one byte */
13250         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
13251         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
13252         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
13253
13254         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
13255         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
13256
13257         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
13258
13259         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_cmd) > 64);
13260
13261         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
13262                                 SLAB_ACCOUNT);
13263         return 0;
13264 };
13265 __initcall(io_uring_init);