fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81 #include <linux/tracehook.h>
  82
  83 #define CREATE_TRACE_POINTS
  84 #include <trace/events/io_uring.h>
  85
  86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  87
  88 #include "internal.h"
  89 #include "io-wq.h"
  90
  91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  93 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
  94
  95 /* only define max */
  96 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (1U << 15)
  97 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
  98                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
  99
 100 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT (PAGE_SHIFT - 3)
 101 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 102 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 103
 104 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 105
 106 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 107                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 108                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 109 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
 110                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS)
 111
 112 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 113
 114 struct io_uring {
 115         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 116         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 117 };
 118
 119 /*
 120  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 121  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 122  *
 123  * The offsets to the member fields are published through struct
 124  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 125  */
 126 struct io_rings {
 127         /*
 128          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 129          * masked to get valid indices.
 130          *
 131          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 132          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 133          * cq ring.
 134          */
 135         struct io_uring         sq, cq;
 136         /*
 137          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 138          * ring_entries - 1)
 139          */
 140         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 141         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 142         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 143         /*
 144          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 145          * invalid index stored in array
 146          *
 147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 148          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 149          * cached value).
 150          *
 151          * After a new SQ head value was read by the application this
 152          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 153          * the new SQ head (and possibly more).
 154          */
 155         u32                     sq_dropped;
 156         /*
 157          * Runtime SQ flags
 158          *
 159          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 160          * application.
 161          *
 162          * The application needs a full memory barrier before checking
 163          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 164          */
 165         u32                     sq_flags;
 166         /*
 167          * Runtime CQ flags
 168          *
 169          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 170          * kernel.
 171          */
 172         u32                     cq_flags;
 173         /*
 174          * Number of completion events lost because the queue was full;
 175          * this should be avoided by the application by making sure
 176          * there are not more requests pending than there is space in
 177          * the completion queue.
 178          *
 179          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 180          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 181          * cached value).
 182          *
 183          * As completion events come in out of order this counter is not
 184          * ordered with any other data.
 185          */
 186         u32                     cq_overflow;
 187         /*
 188          * Ring buffer of completion events.
 189          *
 190          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 191          * produced, so the application is allowed to modify pending
 192          * entries.
 193          */
 194         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 195 };
 196
 197 enum io_uring_cmd_flags {
 198         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 199         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 200 };
 201
 202 struct io_mapped_ubuf {
 203         u64             ubuf;
 204         u64             ubuf_end;
 205         unsigned int    nr_bvecs;
 206         unsigned long   acct_pages;
 207         struct bio_vec  bvec[];
 208 };
 209
 210 struct io_ring_ctx;
 211
 212 struct io_overflow_cqe {
 213         struct io_uring_cqe cqe;
 214         struct list_head list;
 215 };
 216
 217 struct io_fixed_file {
 218         /* file * with additional FFS_* flags */
 219         unsigned long file_ptr;
 220 };
 221
 222 struct io_rsrc_put {
 223         struct list_head list;
 224         u64 tag;
 225         union {
 226                 void *rsrc;
 227                 struct file *file;
 228                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 229         };
 230 };
 231
 232 struct io_file_table {
 233         struct io_fixed_file *files;
 234 };
 235
 236 struct io_rsrc_node {
 237         struct percpu_ref               refs;
 238         struct list_head                node;
 239         struct list_head                rsrc_list;
 240         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 241         struct llist_node               llist;
 242         bool                            done;
 243 };
 244
 245 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 246
 247 struct io_rsrc_data {
 248         struct io_ring_ctx              *ctx;
 249
 250         u64                             **tags;
 251         unsigned int                    nr;
 252         rsrc_put_fn                     *do_put;
 253         atomic_t                        refs;
 254         struct completion               done;
 255         bool                            quiesce;
 256 };
 257
 258 struct io_buffer {
 259         struct list_head list;
 260         __u64 addr;
 261         __u32 len;
 262         __u16 bid;
 263 };
 264
 265 struct io_restriction {
 266         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 267         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 268         u8 sqe_flags_allowed;
 269         u8 sqe_flags_required;
 270         bool registered;
 271 };
 272
 273 enum {
 274         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 275         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 276 };
 277
 278 struct io_sq_data {
 279         refcount_t              refs;
 280         atomic_t                park_pending;
 281         struct mutex            lock;
 282
 283         /* ctx's that are using this sqd */
 284         struct list_head        ctx_list;
 285
 286         struct task_struct      *thread;
 287         struct wait_queue_head  wait;
 288
 289         unsigned                sq_thread_idle;
 290         int                     sq_cpu;
 291         pid_t                   task_pid;
 292         pid_t                   task_tgid;
 293
 294         unsigned long           state;
 295         struct completion       exited;
 296 };
 297
 298 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 299 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 300 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 301
 302 struct io_submit_link {
 303         struct io_kiocb         *head;
 304         struct io_kiocb         *last;
 305 };
 306
 307 struct io_submit_state {
 308         struct blk_plug         plug;
 309         struct io_submit_link   link;
 310
 311         /*
 312          * io_kiocb alloc cache
 313          */
 314         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 315         unsigned int            free_reqs;
 316
 317         bool                    plug_started;
 318
 319         /*
 320          * Batch completion logic
 321          */
 322         struct io_kiocb         *compl_reqs[IO_COMPL_BATCH];
 323         unsigned int            compl_nr;
 324         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 325         struct list_head        free_list;
 326
 327         unsigned int            ios_left;
 328 };
 329
 330 struct io_ring_ctx {
 331         /* const or read-mostly hot data */
 332         struct {
 333                 struct percpu_ref       refs;
 334
 335                 struct io_rings         *rings;
 336                 unsigned int            flags;
 337                 unsigned int            compat: 1;
 338                 unsigned int            drain_next: 1;
 339                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 340                 unsigned int            restricted: 1;
 341                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
 342                 unsigned int            drain_active: 1;
 343         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 344
 345         /* submission data */
 346         struct {
 347                 struct mutex            uring_lock;
 348
 349                 /*
 350                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 351                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 352                  *
 353                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 354                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 355                  * the queue when needed.
 356                  *
 357                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 358                  * array.
 359                  */
 360                 u32                     *sq_array;
 361                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 362                 unsigned                cached_sq_head;
 363                 unsigned                sq_entries;
 364                 struct list_head        defer_list;
 365
 366                 /*
 367                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
 368                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
 369                  */
 370                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 371                 struct io_file_table    file_table;
 372                 unsigned                nr_user_files;
 373                 unsigned                nr_user_bufs;
 374                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 375
 376                 struct io_submit_state  submit_state;
 377                 struct list_head        timeout_list;
 378                 struct list_head        ltimeout_list;
 379                 struct list_head        cq_overflow_list;
 380                 struct xarray           io_buffers;
 381                 struct xarray           personalities;
 382                 u32                     pers_next;
 383                 unsigned                sq_thread_idle;
 384         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 385
 386         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 387         struct list_head        locked_free_list;
 388         unsigned int            locked_free_nr;
 389
 390         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 391         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 392
 393         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 394         struct list_head        sqd_list;
 395
 396         unsigned long           check_cq_overflow;
 397
 398         struct {
 399                 unsigned                cached_cq_tail;
 400                 unsigned                cq_entries;
 401                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 402                 struct wait_queue_head  poll_wait;
 403                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 404                 unsigned                cq_extra;
 405                 atomic_t                cq_timeouts;
 406                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 407         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 408
 409         struct {
 410                 spinlock_t              completion_lock;
 411
 412                 spinlock_t              timeout_lock;
 413
 414                 /*
 415                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 416                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 417                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 418                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 419                  */
 420                 struct list_head        iopoll_list;
 421                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 422                 unsigned                cancel_hash_bits;
 423                 bool                    poll_multi_queue;
 424         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 425
 426         struct io_restriction           restrictions;
 427
 428         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 429         struct {
 430                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 431                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 432                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 433                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 434
 435                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 436                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 437                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 438                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 439         };
 440
 441         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 442         struct {
 443                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 444                         struct socket           *ring_sock;
 445                 #endif
 446                 /* hashed buffered write serialization */
 447                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 448
 449                 /* Only used for accounting purposes */
 450                 struct user_struct              *user;
 451                 struct mm_struct                *mm_account;
 452
 453                 /* ctx exit and cancelation */
 454                 struct llist_head               fallback_llist;
 455                 struct delayed_work             fallback_work;
 456                 struct work_struct              exit_work;
 457                 struct list_head                tctx_list;
 458                 struct completion               ref_comp;
 459                 u32                             iowq_limits[2];
 460                 bool                            iowq_limits_set;
 461         };
 462 };
 463
 464 struct io_uring_task {
 465         /* submission side */
 466         int                     cached_refs;
 467         struct xarray           xa;
 468         struct wait_queue_head  wait;
 469         const struct io_ring_ctx *last;
 470         struct io_wq            *io_wq;
 471         struct percpu_counter   inflight;
 472         atomic_t                inflight_tracked;
 473         atomic_t                in_idle;
 474
 475         spinlock_t              task_lock;
 476         struct io_wq_work_list  task_list;
 477         struct callback_head    task_work;
 478         bool                    task_running;
 479 };
 480
 481 /*
 482  * First field must be the file pointer in all the
 483  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 484  */
 485 struct io_poll_iocb {
 486         struct file                     *file;
 487         struct wait_queue_head          *head;
 488         __poll_t                        events;
 489         bool                            done;
 490         bool                            canceled;
 491         struct wait_queue_entry         wait;
 492 };
 493
 494 struct io_poll_update {
 495         struct file                     *file;
 496         u64                             old_user_data;
 497         u64                             new_user_data;
 498         __poll_t                        events;
 499         bool                            update_events;
 500         bool                            update_user_data;
 501 };
 502
 503 struct io_close {
 504         struct file                     *file;
 505         int                             fd;
 506         u32                             file_slot;
 507 };
 508
 509 struct io_timeout_data {
 510         struct io_kiocb                 *req;
 511         struct hrtimer                  timer;
 512         struct timespec64               ts;
 513         enum hrtimer_mode               mode;
 514         u32                             flags;
 515 };
 516
 517 struct io_accept {
 518         struct file                     *file;
 519         struct sockaddr __user          *addr;
 520         int __user                      *addr_len;
 521         int                             flags;
 522         u32                             file_slot;
 523         unsigned long                   nofile;
 524 };
 525
 526 struct io_sync {
 527         struct file                     *file;
 528         loff_t                          len;
 529         loff_t                          off;
 530         int                             flags;
 531         int                             mode;
 532 };
 533
 534 struct io_cancel {
 535         struct file                     *file;
 536         u64                             addr;
 537 };
 538
 539 struct io_timeout {
 540         struct file                     *file;
 541         u32                             off;
 542         u32                             target_seq;
 543         struct list_head                list;
 544         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 545         struct io_kiocb                 *head;
 546         /* for linked completions */
 547         struct io_kiocb                 *prev;
 548 };
 549
 550 struct io_timeout_rem {
 551         struct file                     *file;
 552         u64                             addr;
 553
 554         /* timeout update */
 555         struct timespec64               ts;
 556         u32                             flags;
 557         bool                            ltimeout;
 558 };
 559
 560 struct io_rw {
 561         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 562         struct kiocb                    kiocb;
 563         u64                             addr;
 564         u64                             len;
 565 };
 566
 567 struct io_connect {
 568         struct file                     *file;
 569         struct sockaddr __user          *addr;
 570         int                             addr_len;
 571 };
 572
 573 struct io_sr_msg {
 574         struct file                     *file;
 575         union {
 576                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 577                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 578                 void __user                     *buf;
 579         };
 580         int                             msg_flags;
 581         int                             bgid;
 582         size_t                          len;
 583         struct io_buffer                *kbuf;
 584 };
 585
 586 struct io_open {
 587         struct file                     *file;
 588         int                             dfd;
 589         u32                             file_slot;
 590         struct filename                 *filename;
 591         struct open_how                 how;
 592         unsigned long                   nofile;
 593 };
 594
 595 struct io_rsrc_update {
 596         struct file                     *file;
 597         u64                             arg;
 598         u32                             nr_args;
 599         u32                             offset;
 600 };
 601
 602 struct io_fadvise {
 603         struct file                     *file;
 604         u64                             offset;
 605         u32                             len;
 606         u32                             advice;
 607 };
 608
 609 struct io_madvise {
 610         struct file                     *file;
 611         u64                             addr;
 612         u32                             len;
 613         u32                             advice;
 614 };
 615
 616 struct io_epoll {
 617         struct file                     *file;
 618         int                             epfd;
 619         int                             op;
 620         int                             fd;
 621         struct epoll_event              event;
 622 };
 623
 624 struct io_splice {
 625         struct file                     *file_out;
 626         struct file                     *file_in;
 627         loff_t                          off_out;
 628         loff_t                          off_in;
 629         u64                             len;
 630         unsigned int                    flags;
 631 };
 632
 633 struct io_provide_buf {
 634         struct file                     *file;
 635         __u64                           addr;
 636         __u32                           len;
 637         __u32                           bgid;
 638         __u16                           nbufs;
 639         __u16                           bid;
 640 };
 641
 642 struct io_statx {
 643         struct file                     *file;
 644         int                             dfd;
 645         unsigned int                    mask;
 646         unsigned int                    flags;
 647         const char __user               *filename;
 648         struct statx __user             *buffer;
 649 };
 650
 651 struct io_shutdown {
 652         struct file                     *file;
 653         int                             how;
 654 };
 655
 656 struct io_rename {
 657         struct file                     *file;
 658         int                             old_dfd;
 659         int                             new_dfd;
 660         struct filename                 *oldpath;
 661         struct filename                 *newpath;
 662         int                             flags;
 663 };
 664
 665 struct io_unlink {
 666         struct file                     *file;
 667         int                             dfd;
 668         int                             flags;
 669         struct filename                 *filename;
 670 };
 671
 672 struct io_mkdir {
 673         struct file                     *file;
 674         int                             dfd;
 675         umode_t                         mode;
 676         struct filename                 *filename;
 677 };
 678
 679 struct io_symlink {
 680         struct file                     *file;
 681         int                             new_dfd;
 682         struct filename                 *oldpath;
 683         struct filename                 *newpath;
 684 };
 685
 686 struct io_hardlink {
 687         struct file                     *file;
 688         int                             old_dfd;
 689         int                             new_dfd;
 690         struct filename                 *oldpath;
 691         struct filename                 *newpath;
 692         int                             flags;
 693 };
 694
 695 struct io_completion {
 696         struct file                     *file;
 697         u32                             cflags;
 698 };
 699
 700 struct io_async_connect {
 701         struct sockaddr_storage         address;
 702 };
 703
 704 struct io_async_msghdr {
 705         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 706         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 707         struct iovec                    *free_iov;
 708         struct sockaddr __user          *uaddr;
 709         struct msghdr                   msg;
 710         struct sockaddr_storage         addr;
 711 };
 712
 713 struct io_async_rw {
 714         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 715         const struct iovec              *free_iovec;
 716         struct iov_iter                 iter;
 717         struct iov_iter_state           iter_state;
 718         size_t                          bytes_done;
 719         struct wait_page_queue          wpq;
 720 };
 721
 722 enum {
 723         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 724         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 725         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 726         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 727         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 728         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 729
 730         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 731         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 732         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 733         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 734         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 735         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 736         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 737         REQ_F_POLLED_BIT,
 738         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 739         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 740         REQ_F_REISSUE_BIT,
 741         REQ_F_CREDS_BIT,
 742         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
 743         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
 744         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 745         REQ_F_NOWAIT_READ_BIT,
 746         REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT,
 747         REQ_F_ISREG_BIT,
 748
 749         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 750         __REQ_F_LAST_BIT,
 751 };
 752
 753 enum {
 754         /* ctx owns file */
 755         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 756         /* drain existing IO first */
 757         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 758         /* linked sqes */
 759         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 760         /* doesn't sever on completion < 0 */
 761         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 762         /* IOSQE_ASYNC */
 763         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 764         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 765         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 766
 767         /* fail rest of links */
 768         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 769         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 770         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 771         /* read/write uses file position */
 772         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 773         /* must not punt to workers */
 774         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 775         /* has or had linked timeout */
 776         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 777         /* needs cleanup */
 778         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 779         /* already went through poll handler */
 780         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 781         /* buffer already selected */
 782         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 783         /* completion is deferred through io_comp_state */
 784         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 785         /* caller should reissue async */
 786         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 787         /* supports async reads */
 788         REQ_F_NOWAIT_READ       = BIT(REQ_F_NOWAIT_READ_BIT),
 789         /* supports async writes */
 790         REQ_F_NOWAIT_WRITE      = BIT(REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT),
 791         /* regular file */
 792         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 793         /* has creds assigned */
 794         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
 795         /* skip refcounting if not set */
 796         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
 797         /* there is a linked timeout that has to be armed */
 798         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
 799 };
 800
 801 struct async_poll {
 802         struct io_poll_iocb     poll;
 803         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 804 };
 805
 806 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
 807
 808 struct io_task_work {
 809         union {
 810                 struct io_wq_work_node  node;
 811                 struct llist_node       fallback_node;
 812         };
 813         io_req_tw_func_t                func;
 814 };
 815
 816 enum {
 817         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 818         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 819 };
 820
 821 /*
 822  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 823  * as the first entry in their struct definition. So you can
 824  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 825  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 826  */
 827 struct io_kiocb {
 828         union {
 829                 struct file             *file;
 830                 struct io_rw            rw;
 831                 struct io_poll_iocb     poll;
 832                 struct io_poll_update   poll_update;
 833                 struct io_accept        accept;
 834                 struct io_sync          sync;
 835                 struct io_cancel        cancel;
 836                 struct io_timeout       timeout;
 837                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 838                 struct io_connect       connect;
 839                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 840                 struct io_open          open;
 841                 struct io_close         close;
 842                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 843                 struct io_fadvise       fadvise;
 844                 struct io_madvise       madvise;
 845                 struct io_epoll         epoll;
 846                 struct io_splice        splice;
 847                 struct io_provide_buf   pbuf;
 848                 struct io_statx         statx;
 849                 struct io_shutdown      shutdown;
 850                 struct io_rename        rename;
 851                 struct io_unlink        unlink;
 852                 struct io_mkdir         mkdir;
 853                 struct io_symlink       symlink;
 854                 struct io_hardlink      hardlink;
 855                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 856                 struct io_completion    compl;
 857         };
 858
 859         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 860         void                            *async_data;
 861         u8                              opcode;
 862         /* polled IO has completed */
 863         u8                              iopoll_completed;
 864
 865         u16                             buf_index;
 866         u32                             result;
 867
 868         struct io_ring_ctx              *ctx;
 869         unsigned int                    flags;
 870         atomic_t                        refs;
 871         struct task_struct              *task;
 872         u64                             user_data;
 873
 874         struct io_kiocb                 *link;
 875         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 876
 877         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 878         struct list_head                inflight_entry;
 879         struct io_task_work             io_task_work;
 880         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 881         struct hlist_node               hash_node;
 882         struct async_poll               *apoll;
 883         struct io_wq_work               work;
 884         const struct cred               *creds;
 885
 886         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 887         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 888 };
 889
 890 struct io_tctx_node {
 891         struct list_head        ctx_node;
 892         struct task_struct      *task;
 893         struct io_ring_ctx      *ctx;
 894 };
 895
 896 struct io_defer_entry {
 897         struct list_head        list;
 898         struct io_kiocb         *req;
 899         u32                     seq;
 900 };
 901
 902 struct io_op_def {
 903         /* needs req->file assigned */
 904         unsigned                needs_file : 1;
 905         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 906         unsigned                hash_reg_file : 1;
 907         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 908         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 909         /* opcode is not supported by this kernel */
 910         unsigned                not_supported : 1;
 911         /* set if opcode supports polled "wait" */
 912         unsigned                pollin : 1;
 913         unsigned                pollout : 1;
 914         /* op supports buffer selection */
 915         unsigned                buffer_select : 1;
 916         /* do prep async if is going to be punted */
 917         unsigned                needs_async_setup : 1;
 918         /* should block plug */
 919         unsigned                plug : 1;
 920         /* size of async data needed, if any */
 921         unsigned short          async_size;
 922 };
 923
 924 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 925         [IORING_OP_NOP] = {},
 926         [IORING_OP_READV] = {
 927                 .needs_file             = 1,
 928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 929                 .pollin                 = 1,
 930                 .buffer_select          = 1,
 931                 .needs_async_setup      = 1,
 932                 .plug                   = 1,
 933                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 934         },
 935         [IORING_OP_WRITEV] = {
 936                 .needs_file             = 1,
 937                 .hash_reg_file          = 1,
 938                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 939                 .pollout                = 1,
 940                 .needs_async_setup      = 1,
 941                 .plug                   = 1,
 942                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 943         },
 944         [IORING_OP_FSYNC] = {
 945                 .needs_file             = 1,
 946         },
 947         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 948                 .needs_file             = 1,
 949                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 950                 .pollin                 = 1,
 951                 .plug                   = 1,
 952                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 953         },
 954         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 955                 .needs_file             = 1,
 956                 .hash_reg_file          = 1,
 957                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 958                 .pollout                = 1,
 959                 .plug                   = 1,
 960                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 961         },
 962         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 963                 .needs_file             = 1,
 964                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 965         },
 966         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 967         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 968                 .needs_file             = 1,
 969         },
 970         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 971                 .needs_file             = 1,
 972                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 973                 .pollout                = 1,
 974                 .needs_async_setup      = 1,
 975                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 976         },
 977         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 978                 .needs_file             = 1,
 979                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 980                 .pollin                 = 1,
 981                 .buffer_select          = 1,
 982                 .needs_async_setup      = 1,
 983                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 984         },
 985         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 986                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 987         },
 988         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 989                 /* used by timeout updates' prep() */
 990         },
 991         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 992                 .needs_file             = 1,
 993                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 994                 .pollin                 = 1,
 995         },
 996         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 997         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 998                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 999         },
1000         [IORING_OP_CONNECT] = {
1001                 .needs_file             = 1,
1002                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1003                 .pollout                = 1,
1004                 .needs_async_setup      = 1,
1005                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
1006         },
1007         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
1008                 .needs_file             = 1,
1009         },
1010         [IORING_OP_OPENAT] = {},
1011         [IORING_OP_CLOSE] = {},
1012         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
1013         [IORING_OP_STATX] = {},
1014         [IORING_OP_READ] = {
1015                 .needs_file             = 1,
1016                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1017                 .pollin                 = 1,
1018                 .buffer_select          = 1,
1019                 .plug                   = 1,
1020                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1021         },
1022         [IORING_OP_WRITE] = {
1023                 .needs_file             = 1,
1024                 .hash_reg_file          = 1,
1025                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1026                 .pollout                = 1,
1027                 .plug                   = 1,
1028                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1029         },
1030         [IORING_OP_FADVISE] = {
1031                 .needs_file             = 1,
1032         },
1033         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1034         [IORING_OP_SEND] = {
1035                 .needs_file             = 1,
1036                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1037                 .pollout                = 1,
1038         },
1039         [IORING_OP_RECV] = {
1040                 .needs_file             = 1,
1041                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1042                 .pollin                 = 1,
1043                 .buffer_select          = 1,
1044         },
1045         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1046         },
1047         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1048                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1049         },
1050         [IORING_OP_SPLICE] = {
1051                 .needs_file             = 1,
1052                 .hash_reg_file          = 1,
1053                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1054         },
1055         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1056         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1057         [IORING_OP_TEE] = {
1058                 .needs_file             = 1,
1059                 .hash_reg_file          = 1,
1060                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1061         },
1062         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1063                 .needs_file             = 1,
1064         },
1065         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1066         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1067         [IORING_OP_MKDIRAT] = {},
1068         [IORING_OP_SYMLINKAT] = {},
1069         [IORING_OP_LINKAT] = {},
1070 };
1071
1072 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1073 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1074
1075 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1076 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1077 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1078                                          struct task_struct *task,
1079                                          bool cancel_all);
1080 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1081
1082 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1083                                  long res, unsigned int cflags);
1084 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1085 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req);
1086 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1087 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1088 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1089                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1090                                      unsigned nr_args);
1091 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1092 static struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
1093                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1094 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1095 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1096
1097 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1098 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1099 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1100
1101 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1102                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1103 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags);
1104
1105 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer);
1106
1107 static struct kmem_cache *req_cachep;
1108
1109 static const struct file_operations io_uring_fops;
1110
1111 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1112 {
1113 #if defined(CONFIG_UNIX)
1114         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1115                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1116
1117                 return ctx->ring_sock->sk;
1118         }
1119 #endif
1120         return NULL;
1121 }
1122 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1123
1124 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1125 {
1126         if (!*locked) {
1127                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1128                 *locked = true;
1129         }
1130 }
1131
1132 #define io_for_each_link(pos, head) \
1133         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1134
1135 /*
1136  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1137  * see commit f958d7b528b1 for details.
1138  */
1139 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1140         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1141
1142 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1143 {
1144         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1145         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1146 }
1147
1148 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1149 {
1150         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1151                 return true;
1152
1153         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1154         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1155 }
1156
1157 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1158 {
1159         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1160         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1161 }
1162
1163 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1164 {
1165         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1166         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1167         atomic_inc(&req->refs);
1168 }
1169
1170 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1171 {
1172         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1173                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1174                 atomic_set(&req->refs, nr);
1175         }
1176 }
1177
1178 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1179 {
1180         __io_req_set_refcount(req, 1);
1181 }
1182
1183 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1184 {
1185         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1186
1187         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1188                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1189                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1190         }
1191 }
1192
1193 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1194 {
1195         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1196
1197         /* already at zero, wait for ->release() */
1198         if (!got)
1199                 wait_for_completion(compl);
1200         percpu_ref_resurrect(ref);
1201         if (got)
1202                 percpu_ref_put(ref);
1203 }
1204
1205 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1206                           bool cancel_all)
1207         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1208 {
1209         struct io_kiocb *req;
1210
1211         if (task && head->task != task)
1212                 return false;
1213         if (cancel_all)
1214                 return true;
1215
1216         io_for_each_link(req, head) {
1217                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1218                         return true;
1219         }
1220         return false;
1221 }
1222
1223 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
1224 {
1225         struct io_kiocb *req;
1226
1227         io_for_each_link(req, head) {
1228                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1229                         return true;
1230         }
1231         return false;
1232 }
1233
1234 /*
1235  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
1236  * User must not hold timeout_lock.
1237  */
1238 static bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1239                                bool cancel_all)
1240 {
1241         bool matched;
1242
1243         if (task && head->task != task)
1244                 return false;
1245         if (cancel_all)
1246                 return true;
1247
1248         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1249                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
1250
1251                 /* protect against races with linked timeouts */
1252                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1253                 matched = io_match_linked(head);
1254                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1255         } else {
1256                 matched = io_match_linked(head);
1257         }
1258         return matched;
1259 }
1260
1261 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1262 {
1263         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1264 }
1265
1266 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1267 {
1268         req_set_fail(req);
1269         req->result = res;
1270 }
1271
1272 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1273 {
1274         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1275
1276         complete(&ctx->ref_comp);
1277 }
1278
1279 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1280 {
1281         return !req->timeout.off;
1282 }
1283
1284 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1285 {
1286         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1287                                                 fallback_work.work);
1288         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1289         struct io_kiocb *req, *tmp;
1290         bool locked = false;
1291
1292         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1293         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1294                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1295
1296         if (locked) {
1297                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
1298                         io_submit_flush_completions(ctx);
1299                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1300         }
1301         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1302
1303 }
1304
1305 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1306 {
1307         struct io_ring_ctx *ctx;
1308         int hash_bits;
1309
1310         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1311         if (!ctx)
1312                 return NULL;
1313
1314         /*
1315          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1316          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1317          */
1318         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1319         hash_bits -= 5;
1320         if (hash_bits <= 0)
1321                 hash_bits = 1;
1322         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1323         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1324                                         GFP_KERNEL);
1325         if (!ctx->cancel_hash)
1326                 goto err;
1327         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1328
1329         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1330         if (!ctx->dummy_ubuf)
1331                 goto err;
1332         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1333         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1334
1335         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1336                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1337                 goto err;
1338
1339         ctx->flags = p->flags;
1340         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1341         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1342         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1343         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1344         init_completion(&ctx->ref_comp);
1345         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1346         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1347         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1348         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1349         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1350         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1351         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1352         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1353         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1354         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
1355         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1356         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1357         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1358         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1359         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1360         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.free_list);
1361         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1362         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1363         return ctx;
1364 err:
1365         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1366         kfree(ctx->cancel_hash);
1367         kfree(ctx);
1368         return NULL;
1369 }
1370
1371 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1372 {
1373         struct io_rings *r = ctx->rings;
1374
1375         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1376         ctx->cq_extra--;
1377 }
1378
1379 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1380 {
1381         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1382                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1383
1384                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1385         }
1386
1387         return false;
1388 }
1389
1390 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
1391 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
1392 #ifdef CONFIG_64BIT
1393 #define FFS_ISREG               0x4UL
1394 #else
1395 #define FFS_ISREG               0x0UL
1396 #endif
1397 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
1398
1399 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1400 {
1401         return IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE);
1402 }
1403
1404 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1405 {
1406         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1407                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1408                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1409         }
1410 }
1411
1412 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1413 {
1414         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1415                 return NULL;
1416
1417         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1418         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1419
1420         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1421         io_req_set_refcount(req);
1422         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1423         return req->link;
1424 }
1425
1426 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1427 {
1428         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
1429                 return NULL;
1430         return __io_prep_linked_timeout(req);
1431 }
1432
1433 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1434 {
1435         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1436         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1437
1438         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1439                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1440                 req->creds = get_current_cred();
1441         }
1442
1443         req->work.list.next = NULL;
1444         req->work.flags = 0;
1445         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1446                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1447
1448         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1449                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1450                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1451         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1452                 if (def->unbound_nonreg_file)
1453                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1454         }
1455
1456         switch (req->opcode) {
1457         case IORING_OP_SPLICE:
1458         case IORING_OP_TEE:
1459                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1460                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1461                 break;
1462         }
1463 }
1464
1465 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1466 {
1467         struct io_kiocb *cur;
1468
1469         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1470                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1471
1472                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1473                 io_for_each_link(cur, req)
1474                         io_prep_async_work(cur);
1475                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1476         } else {
1477                 io_for_each_link(cur, req)
1478                         io_prep_async_work(cur);
1479         }
1480 }
1481
1482 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1483 {
1484         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1485         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1486         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1487
1488         /* must not take the lock, NULL it as a precaution */
1489         locked = NULL;
1490
1491         BUG_ON(!tctx);
1492         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1493
1494         /* init ->work of the whole link before punting */
1495         io_prep_async_link(req);
1496
1497         /*
1498          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1499          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1500          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1501          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1502          * worker for it).
1503          */
1504         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1505                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1506
1507         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1508                                         &req->work, req->flags);
1509         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1510         if (link)
1511                 io_queue_linked_timeout(link);
1512 }
1513
1514 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1515         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1516         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1517 {
1518         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1519
1520         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1521                 if (status)
1522                         req_set_fail(req);
1523                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1524                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1525                 list_del_init(&req->timeout.list);
1526                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1527                 io_put_req_deferred(req);
1528         }
1529 }
1530
1531 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1532 {
1533         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1534                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1535                                                 struct io_defer_entry, list);
1536
1537                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1538                         break;
1539                 list_del_init(&de->list);
1540                 io_req_task_queue(de->req);
1541                 kfree(de);
1542         }
1543 }
1544
1545 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1546         __must_hold(&ctx->completion_lock)
1547 {
1548         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1549
1550         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1551         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1552                 u32 events_needed, events_got;
1553                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1554                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1555
1556                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1557                         break;
1558
1559                 /*
1560                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1561                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1562                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1563                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1564                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1565                  */
1566                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1567                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1568                 if (events_got < events_needed)
1569                         break;
1570
1571                 list_del_init(&req->timeout.list);
1572                 io_kill_timeout(req, 0);
1573         }
1574         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1575         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1576 }
1577
1578 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1579 {
1580         if (ctx->off_timeout_used)
1581                 io_flush_timeouts(ctx);
1582         if (ctx->drain_active)
1583                 io_queue_deferred(ctx);
1584 }
1585
1586 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1587 {
1588         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1589                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1590         /* order cqe stores with ring update */
1591         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1592 }
1593
1594 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1595 {
1596         struct io_rings *r = ctx->rings;
1597
1598         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1599 }
1600
1601 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1602 {
1603         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1604 }
1605
1606 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1607 {
1608         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1609         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1610
1611         /*
1612          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1613          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1614          * fill the cq entry
1615          */
1616         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1617                 return NULL;
1618
1619         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1620         return &rings->cqes[tail & mask];
1621 }
1622
1623 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1624 {
1625         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1626                 return false;
1627         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1628                 return false;
1629         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1630 }
1631
1632 /*
1633  * This should only get called when at least one event has been posted.
1634  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
1635  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
1636  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
1637  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
1638  */
1639 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1640 {
1641         /*
1642          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
1643          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
1644          * wake as many waiters as we need to.
1645          */
1646         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1647                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1648         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1649                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1650         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1651                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1652         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait))
1653                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1654 }
1655
1656 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1657 {
1658         /* see waitqueue_active() comment */
1659         smp_mb();
1660
1661         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1662                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1663                         wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1664         }
1665         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1666                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1667         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait))
1668                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1669 }
1670
1671 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1672 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1673 {
1674         bool all_flushed, posted;
1675
1676         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1677                 return false;
1678
1679         posted = false;
1680         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1681         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1682                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1683                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1684
1685                 if (!cqe && !force)
1686                         break;
1687                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1688                                         struct io_overflow_cqe, list);
1689                 if (cqe)
1690                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1691                 else
1692                         io_account_cq_overflow(ctx);
1693
1694                 posted = true;
1695                 list_del(&ocqe->list);
1696                 kfree(ocqe);
1697         }
1698
1699         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1700         if (all_flushed) {
1701                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1702                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1703                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1704         }
1705
1706         if (posted)
1707                 io_commit_cqring(ctx);
1708         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1709         if (posted)
1710                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1711         return all_flushed;
1712 }
1713
1714 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1715 {
1716         bool ret = true;
1717
1718         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1719                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1720                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1721                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1722                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1723                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1724                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1725         }
1726
1727         return ret;
1728 }
1729
1730 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1731 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1732 {
1733         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1734
1735         if (likely(task == current)) {
1736                 tctx->cached_refs += nr;
1737         } else {
1738                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1739                 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1740                         wake_up(&tctx->wait);
1741                 put_task_struct_many(task, nr);
1742         }
1743 }
1744
1745 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
1746 {
1747         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
1748
1749         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
1750         refcount_add(refill, &current->usage);
1751         tctx->cached_refs += refill;
1752 }
1753
1754 static inline void io_get_task_refs(int nr)
1755 {
1756         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1757
1758         tctx->cached_refs -= nr;
1759         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
1760                 io_task_refs_refill(tctx);
1761 }
1762
1763 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
1764 {
1765         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1766         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
1767
1768         if (refs) {
1769                 tctx->cached_refs = 0;
1770                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
1771                 put_task_struct_many(task, refs);
1772         }
1773 }
1774
1775 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1776                                      long res, unsigned int cflags)
1777 {
1778         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1779
1780         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1781         if (!ocqe) {
1782                 /*
1783                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1784                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1785                  * on the floor.
1786                  */
1787                 io_account_cq_overflow(ctx);
1788                 return false;
1789         }
1790         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1791                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1792                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1793                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1794
1795         }
1796         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1797         ocqe->cqe.res = res;
1798         ocqe->cqe.flags = cflags;
1799         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1800         return true;
1801 }
1802
1803 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1804                                           long res, unsigned int cflags)
1805 {
1806         struct io_uring_cqe *cqe;
1807
1808         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1809
1810         /*
1811          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1812          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1813          * the ring.
1814          */
1815         cqe = io_get_cqe(ctx);
1816         if (likely(cqe)) {
1817                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1818                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1819                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1820                 return true;
1821         }
1822         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1823 }
1824
1825 /* not as hot to bloat with inlining */
1826 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1827                                           long res, unsigned int cflags)
1828 {
1829         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1830 }
1831
1832 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1833                                  unsigned int cflags)
1834 {
1835         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1836
1837         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1838         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1839         /*
1840          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1841          * free_list cache.
1842          */
1843         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1844                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1845                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
1846                                 io_disarm_next(req);
1847                         if (req->link) {
1848                                 io_req_task_queue(req->link);
1849                                 req->link = NULL;
1850                         }
1851                 }
1852                 io_dismantle_req(req);
1853                 io_put_task(req->task, 1);
1854                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
1855                 ctx->locked_free_nr++;
1856         } else {
1857                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1858                         req = NULL;
1859         }
1860         io_commit_cqring(ctx);
1861         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1862
1863         if (req) {
1864                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1865                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1866         }
1867 }
1868
1869 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1870 {
1871         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1872 }
1873
1874 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1875                                   unsigned int cflags)
1876 {
1877         if (io_req_needs_clean(req))
1878                 io_clean_op(req);
1879         req->result = res;
1880         req->compl.cflags = cflags;
1881         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1882 }
1883
1884 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1885                                      long res, unsigned cflags)
1886 {
1887         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1888                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1889         else
1890                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1891 }
1892
1893 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1894 {
1895         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1896 }
1897
1898 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1899 {
1900         req_set_fail(req);
1901         io_req_complete_post(req, res, 0);
1902 }
1903
1904 static void io_req_complete_fail_submit(struct io_kiocb *req)
1905 {
1906         /*
1907          * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks with
1908          * normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1909          */
1910         req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1911         req->flags |= REQ_F_LINK;
1912         io_req_complete_failed(req, req->result);
1913 }
1914
1915 /*
1916  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1917  * advance and keep them valid across allocations.
1918  */
1919 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1920 {
1921         req->ctx = ctx;
1922         req->link = NULL;
1923         req->async_data = NULL;
1924         /* not necessary, but safer to zero */
1925         req->result = 0;
1926 }
1927
1928 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1929                                         struct io_submit_state *state)
1930 {
1931         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1932         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1933         ctx->locked_free_nr = 0;
1934         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1935 }
1936
1937 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1938 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1939 {
1940         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1941         int nr;
1942
1943         /*
1944          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1945          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1946          * side cache.
1947          */
1948         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1949                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
1950
1951         nr = state->free_reqs;
1952         while (!list_empty(&state->free_list)) {
1953                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&state->free_list,
1954                                         struct io_kiocb, inflight_entry);
1955
1956                 list_del(&req->inflight_entry);
1957                 state->reqs[nr++] = req;
1958                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1959                         break;
1960         }
1961
1962         state->free_reqs = nr;
1963         return nr != 0;
1964 }
1965
1966 /*
1967  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1968  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1969  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1970  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1971  */
1972 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1973         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1974 {
1975         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1976         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1977         int ret, i;
1978
1979         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1980
1981         if (likely(state->free_reqs || io_flush_cached_reqs(ctx)))
1982                 goto got_req;
1983
1984         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1985                                     state->reqs);
1986
1987         /*
1988          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1989          * retry single alloc to be on the safe side.
1990          */
1991         if (unlikely(ret <= 0)) {
1992                 state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1993                 if (!state->reqs[0])
1994                         return NULL;
1995                 ret = 1;
1996         }
1997
1998         for (i = 0; i < ret; i++)
1999                 io_preinit_req(state->reqs[i], ctx);
2000         state->free_reqs = ret;
2001 got_req:
2002         state->free_reqs--;
2003         return state->reqs[state->free_reqs];
2004 }
2005
2006 static inline void io_put_file(struct file *file)
2007 {
2008         if (file)
2009                 fput(file);
2010 }
2011
2012 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
2013 {
2014         unsigned int flags = req->flags;
2015
2016         if (io_req_needs_clean(req))
2017                 io_clean_op(req);
2018         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
2019                 io_put_file(req->file);
2020         if (req->fixed_rsrc_refs)
2021                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
2022         if (req->async_data) {
2023                 kfree(req->async_data);
2024                 req->async_data = NULL;
2025         }
2026 }
2027
2028 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
2029 {
2030         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2031
2032         io_dismantle_req(req);
2033         io_put_task(req->task, 1);
2034
2035         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2036         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
2037         ctx->locked_free_nr++;
2038         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2039
2040         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2041 }
2042
2043 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2044 {
2045         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2046
2047         req->link = nxt->link;
2048         nxt->link = NULL;
2049 }
2050
2051 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2052         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2053         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
2054 {
2055         struct io_kiocb *link = req->link;
2056
2057         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2058                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2059
2060                 io_remove_next_linked(req);
2061                 link->timeout.head = NULL;
2062                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2063                         list_del(&link->timeout.list);
2064                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2065                                              -ECANCELED, 0);
2066                         io_put_req_deferred(link);
2067                         return true;
2068                 }
2069         }
2070         return false;
2071 }
2072
2073 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2074         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2075 {
2076         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
2077
2078         req->link = NULL;
2079         while (link) {
2080                 long res = -ECANCELED;
2081
2082                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
2083                         res = link->result;
2084
2085                 nxt = link->link;
2086                 link->link = NULL;
2087
2088                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2089                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, res, 0);
2090                 io_put_req_deferred(link);
2091                 link = nxt;
2092         }
2093 }
2094
2095 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2096         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2097 {
2098         bool posted = false;
2099
2100         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2101                 struct io_kiocb *link = req->link;
2102
2103                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2104                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2105                         io_remove_next_linked(req);
2106                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2107                                              -ECANCELED, 0);
2108                         io_put_req_deferred(link);
2109                         posted = true;
2110                 }
2111         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2112                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2113
2114                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2115                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
2116                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2117         }
2118         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2119                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2120                 posted |= (req->link != NULL);
2121                 io_fail_links(req);
2122         }
2123         return posted;
2124 }
2125
2126 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2127 {
2128         struct io_kiocb *nxt;
2129
2130         /*
2131          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2132          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2133          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2134          * of the chain.
2135          */
2136         if (req->flags & IO_DISARM_MASK) {
2137                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2138                 bool posted;
2139
2140                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
2141                 posted = io_disarm_next(req);
2142                 if (posted)
2143                         io_commit_cqring(req->ctx);
2144                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2145                 if (posted)
2146                         io_cqring_ev_posted(ctx);
2147         }
2148         nxt = req->link;
2149         req->link = NULL;
2150         return nxt;
2151 }
2152
2153 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2154 {
2155         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
2156                 return NULL;
2157         return __io_req_find_next(req);
2158 }
2159
2160 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2161 {
2162         if (!ctx)
2163                 return;
2164         if (*locked) {
2165                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
2166                         io_submit_flush_completions(ctx);
2167                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2168                 *locked = false;
2169         }
2170         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2171 }
2172
2173 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2174 {
2175         bool locked = false;
2176         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2177         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2178                                                   task_work);
2179
2180         while (1) {
2181                 struct io_wq_work_node *node;
2182
2183                 if (!tctx->task_list.first && locked && ctx->submit_state.compl_nr)
2184                         io_submit_flush_completions(ctx);
2185
2186                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2187                 node = tctx->task_list.first;
2188                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2189                 if (!node)
2190                         tctx->task_running = false;
2191                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2192                 if (!node)
2193                         break;
2194
2195                 do {
2196                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
2197                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2198                                                             io_task_work.node);
2199
2200                         if (req->ctx != ctx) {
2201                                 ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2202                                 ctx = req->ctx;
2203                                 /* if not contended, grab and improve batching */
2204                                 locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
2205                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
2206                         }
2207                         req->io_task_work.func(req, &locked);
2208                         node = next;
2209                 } while (node);
2210
2211                 cond_resched();
2212         }
2213
2214         ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2215
2216         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_idle */
2217         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
2218                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2219 }
2220
2221 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2222 {
2223         struct task_struct *tsk = req->task;
2224         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2225         enum task_work_notify_mode notify;
2226         struct io_wq_work_node *node;
2227         unsigned long flags;
2228         bool running;
2229
2230         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2231
2232         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2233         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2234         running = tctx->task_running;
2235         if (!running)
2236                 tctx->task_running = true;
2237         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2238
2239         /* task_work already pending, we're done */
2240         if (running)
2241                 return;
2242
2243         /*
2244          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2245          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2246          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2247          * will do the job.
2248          */
2249         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2250         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
2251                 wake_up_process(tsk);
2252                 return;
2253         }
2254
2255         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2256         tctx->task_running = false;
2257         node = tctx->task_list.first;
2258         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2259         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2260
2261         while (node) {
2262                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2263                 node = node->next;
2264                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2265                               &req->ctx->fallback_llist))
2266                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2267         }
2268 }
2269
2270 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2271 {
2272         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2273
2274         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
2275         io_tw_lock(ctx, locked);
2276         io_req_complete_failed(req, req->result);
2277 }
2278
2279 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2280 {
2281         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2282
2283         io_tw_lock(ctx, locked);
2284         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
2285         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2286                 __io_queue_sqe(req);
2287         else
2288                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2289 }
2290
2291 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2292 {
2293         req->result = ret;
2294         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2295         io_req_task_work_add(req);
2296 }
2297
2298 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2299 {
2300         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2301         io_req_task_work_add(req);
2302 }
2303
2304 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2305 {
2306         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2307         io_req_task_work_add(req);
2308 }
2309
2310 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2311 {
2312         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2313
2314         if (nxt)
2315                 io_req_task_queue(nxt);
2316 }
2317
2318 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2319 {
2320         io_queue_next(req);
2321         __io_free_req(req);
2322 }
2323
2324 static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2325 {
2326         io_free_req(req);
2327 }
2328
2329 struct req_batch {
2330         struct task_struct      *task;
2331         int                     task_refs;
2332         int                     ctx_refs;
2333 };
2334
2335 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2336 {
2337         rb->task_refs = 0;
2338         rb->ctx_refs = 0;
2339         rb->task = NULL;
2340 }
2341
2342 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2343                                      struct req_batch *rb)
2344 {
2345         if (rb->ctx_refs)
2346                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2347         if (rb->task)
2348                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2349 }
2350
2351 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2352                               struct io_submit_state *state)
2353 {
2354         io_queue_next(req);
2355         io_dismantle_req(req);
2356
2357         if (req->task != rb->task) {
2358                 if (rb->task)
2359                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2360                 rb->task = req->task;
2361                 rb->task_refs = 0;
2362         }
2363         rb->task_refs++;
2364         rb->ctx_refs++;
2365
2366         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2367                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2368         else
2369                 list_add(&req->inflight_entry, &state->free_list);
2370 }
2371
2372 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2373         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2374 {
2375         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2376         int i, nr = state->compl_nr;
2377         struct req_batch rb;
2378
2379         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2380         for (i = 0; i < nr; i++) {
2381                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2382
2383                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2384                                         req->compl.cflags);
2385         }
2386         io_commit_cqring(ctx);
2387         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2388         io_cqring_ev_posted(ctx);
2389
2390         io_init_req_batch(&rb);
2391         for (i = 0; i < nr; i++) {
2392                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2393
2394                 if (req_ref_put_and_test(req))
2395                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2396         }
2397
2398         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2399         state->compl_nr = 0;
2400 }
2401
2402 /*
2403  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2404  * was the last reference to this request.
2405  */
2406 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2407 {
2408         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2409
2410         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2411                 nxt = io_req_find_next(req);
2412                 __io_free_req(req);
2413         }
2414         return nxt;
2415 }
2416
2417 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2418 {
2419         if (req_ref_put_and_test(req))
2420                 io_free_req(req);
2421 }
2422
2423 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2424 {
2425         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2426                 req->io_task_work.func = io_free_req_work;
2427                 io_req_task_work_add(req);
2428         }
2429 }
2430
2431 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2432 {
2433         /* See comment at the top of this file */
2434         smp_rmb();
2435         return __io_cqring_events(ctx);
2436 }
2437
2438 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2439 {
2440         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2441
2442         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2443         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2444 }
2445
2446 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2447 {
2448         unsigned int cflags;
2449
2450         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2451         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2452         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2453         kfree(kbuf);
2454         return cflags;
2455 }
2456
2457 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2458 {
2459         struct io_buffer *kbuf;
2460
2461         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
2462                 return 0;
2463         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2464         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2465 }
2466
2467 static inline bool io_run_task_work(void)
2468 {
2469         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2470                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2471                 tracehook_notify_signal();
2472                 return true;
2473         }
2474
2475         return false;
2476 }
2477
2478 /*
2479  * Find and free completed poll iocbs
2480  */
2481 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2482                                struct list_head *done)
2483 {
2484         struct req_batch rb;
2485         struct io_kiocb *req;
2486
2487         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2488         smp_rmb();
2489
2490         io_init_req_batch(&rb);
2491         while (!list_empty(done)) {
2492                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2493                 list_del(&req->inflight_entry);
2494
2495                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2496                                         io_put_rw_kbuf(req));
2497                 (*nr_events)++;
2498
2499                 if (req_ref_put_and_test(req))
2500                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2501         }
2502
2503         io_commit_cqring(ctx);
2504         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2505         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2506 }
2507
2508 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2509                         long min)
2510 {
2511         struct io_kiocb *req, *tmp;
2512         LIST_HEAD(done);
2513         bool spin;
2514
2515         /*
2516          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2517          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2518          */
2519         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2520
2521         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2522                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2523                 int ret;
2524
2525                 /*
2526                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2527                  * If we find a request that requires polling, break out
2528                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2529                  */
2530                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2531                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2532                         continue;
2533                 }
2534                 if (!list_empty(&done))
2535                         break;
2536
2537                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2538                 if (unlikely(ret < 0))
2539                         return ret;
2540                 else if (ret)
2541                         spin = false;
2542
2543                 /* iopoll may have completed current req */
2544                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2545                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2546         }
2547
2548         if (!list_empty(&done))
2549                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2550
2551         return 0;
2552 }
2553
2554 /*
2555  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2556  * find and complete them.
2557  */
2558 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2559 {
2560         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2561                 return;
2562
2563         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2564         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2565                 unsigned int nr_events = 0;
2566
2567                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2568
2569                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2570                 if (nr_events == 0)
2571                         break;
2572                 /*
2573                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2574                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2575                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2576                  */
2577                 if (need_resched()) {
2578                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2579                         cond_resched();
2580                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2581                 }
2582         }
2583         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2584 }
2585
2586 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2587 {
2588         unsigned int nr_events = 0;
2589         int ret = 0;
2590
2591         /*
2592          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2593          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2594          * that got punted to a workqueue.
2595          */
2596         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2597         /*
2598          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2599          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2600          * already triggered a CQE (eg in error).
2601          */
2602         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2603                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2604         if (io_cqring_events(ctx))
2605                 goto out;
2606         do {
2607                 /*
2608                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2609                  * application entering polling for a command before it gets
2610                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2611                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2612                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2613                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2614                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2615                  * very same mutex.
2616                  */
2617                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2618                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2619
2620                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2621                         io_run_task_work();
2622                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2623
2624                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2625                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2626                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2627                                 break;
2628                 }
2629                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2630         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2631 out:
2632         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2633         return ret;
2634 }
2635
2636 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2637 {
2638         /*
2639          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2640          * thread.
2641          */
2642         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2643                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2644
2645                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2646                 sb_end_write(sb);
2647         }
2648 }
2649
2650 #ifdef CONFIG_BLOCK
2651 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2652 {
2653         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2654
2655         if (!rw)
2656                 return !io_req_prep_async(req);
2657         iov_iter_restore(&rw->iter, &rw->iter_state);
2658         return true;
2659 }
2660
2661 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2662 {
2663         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2664         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2665
2666         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2667                 return false;
2668         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2669             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2670                 return false;
2671         /*
2672          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2673          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2674          * -EAGAIN.
2675          */
2676         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2677                 return false;
2678         /*
2679          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2680          * not in the original thread group (or in task context).
2681          */
2682         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2683                 return false;
2684         return true;
2685 }
2686 #else
2687 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2688 {
2689         return false;
2690 }
2691 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2692 {
2693         return false;
2694 }
2695 #endif
2696
2697 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
2698 {
2699         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2700                 kiocb_end_write(req);
2701         if (res != req->result) {
2702                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2703                     io_rw_should_reissue(req)) {
2704                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2705                         return true;
2706                 }
2707                 req_set_fail(req);
2708                 req->result = res;
2709         }
2710         return false;
2711 }
2712
2713 static void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2714 {
2715         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2716         long res = req->result;
2717
2718         if (*locked) {
2719                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2720                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2721
2722                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2723                 state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
2724                 if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
2725                         io_submit_flush_completions(ctx);
2726         } else {
2727                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2728         }
2729 }
2730
2731 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2732                              unsigned int issue_flags)
2733 {
2734         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2735                 return;
2736         __io_req_complete(req, issue_flags, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
2737 }
2738
2739 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2740 {
2741         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2742
2743         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2744                 return;
2745         req->result = res;
2746         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
2747         io_req_task_work_add(req);
2748 }
2749
2750 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2751 {
2752         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2753
2754         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2755                 kiocb_end_write(req);
2756         if (unlikely(res != req->result)) {
2757                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2758                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2759                         return;
2760                 }
2761         }
2762
2763         WRITE_ONCE(req->result, res);
2764         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2765         smp_wmb();
2766         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2767 }
2768
2769 /*
2770  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2771  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2772  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2773  * accessing the kiocb cookie.
2774  */
2775 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2776 {
2777         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2778         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2779
2780         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2781         if (unlikely(in_async))
2782                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2783
2784         /*
2785          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2786          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2787          * different devices.
2788          */
2789         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2790                 ctx->poll_multi_queue = false;
2791         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2792                 struct io_kiocb *list_req;
2793                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2794
2795                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2796                                                 inflight_entry);
2797
2798                 if (list_req->file != req->file) {
2799                         ctx->poll_multi_queue = true;
2800                 } else {
2801                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2802                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2803                         if (queue_num0 != queue_num1)
2804                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2805                 }
2806         }
2807
2808         /*
2809          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2810          * it to the front so we find it first.
2811          */
2812         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2813                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2814         else
2815                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2816
2817         if (unlikely(in_async)) {
2818                 /*
2819                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2820                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2821                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2822                  * whether should wake up sq thread.
2823                  */
2824                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2825                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2826                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2827
2828                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2829         }
2830 }
2831
2832 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2833 {
2834         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2835 }
2836
2837 /*
2838  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2839  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2840  * inline.
2841  */
2842 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, int rw)
2843 {
2844         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2845
2846         if (S_ISBLK(mode)) {
2847                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2848                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2849                         return true;
2850                 return false;
2851         }
2852         if (S_ISSOCK(mode))
2853                 return true;
2854         if (S_ISREG(mode)) {
2855                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2856                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2857                     file->f_op != &io_uring_fops)
2858                         return true;
2859                 return false;
2860         }
2861
2862         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2863         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2864                 return true;
2865
2866         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2867                 return false;
2868
2869         if (rw == READ)
2870                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2871
2872         return file->f_op->write_iter != NULL;
2873 }
2874
2875 static bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req, int rw)
2876 {
2877         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_READ))
2878                 return true;
2879         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_WRITE))
2880                 return true;
2881
2882         return __io_file_supports_nowait(req->file, rw);
2883 }
2884
2885 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2886                       int rw)
2887 {
2888         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2889         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2890         struct file *file = req->file;
2891         unsigned ioprio;
2892         int ret;
2893
2894         if (!io_req_ffs_set(req) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2895                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2896
2897         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2898         if (kiocb->ki_pos == -1) {
2899                 if (!(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2900                         req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2901                         kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2902                 } else {
2903                         kiocb->ki_pos = 0;
2904                 }
2905         }
2906         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2907         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2908         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2909         if (unlikely(ret))
2910                 return ret;
2911
2912         /*
2913          * If the file is marked O_NONBLOCK, still allow retry for it if it
2914          * supports async. Otherwise it's impossible to use O_NONBLOCK files
2915          * reliably. If not, or it IOCB_NOWAIT is set, don't retry.
2916          */
2917         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
2918             ((file->f_flags & O_NONBLOCK) && !io_file_supports_nowait(req, rw)))
2919                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2920
2921         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2922         if (ioprio) {
2923                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2924                 if (ret)
2925                         return ret;
2926
2927                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2928         } else
2929                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2930
2931         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2932                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2933                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2934                         return -EOPNOTSUPP;
2935
2936                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI | IOCB_ALLOC_CACHE;
2937                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2938                 req->iopoll_completed = 0;
2939         } else {
2940                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2941                         return -EINVAL;
2942                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2943         }
2944
2945         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2946             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2947                 req->imu = NULL;
2948                 io_req_set_rsrc_node(req);
2949         }
2950
2951         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2952         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2953         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2954         return 0;
2955 }
2956
2957 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2958 {
2959         switch (ret) {
2960         case -EIOCBQUEUED:
2961                 break;
2962         case -ERESTARTSYS:
2963         case -ERESTARTNOINTR:
2964         case -ERESTARTNOHAND:
2965         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2966                 /*
2967                  * We can't just restart the syscall, since previously
2968                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2969                  * IO with EINTR.
2970                  */
2971                 ret = -EINTR;
2972                 fallthrough;
2973         default:
2974                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2975         }
2976 }
2977
2978 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2979                        unsigned int issue_flags)
2980 {
2981         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2982         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2983
2984         /* add previously done IO, if any */
2985         if (io && io->bytes_done > 0) {
2986                 if (ret < 0)
2987                         ret = io->bytes_done;
2988                 else
2989                         ret += io->bytes_done;
2990         }
2991
2992         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2993                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2994         if (ret >= 0 && (kiocb->ki_complete == io_complete_rw))
2995                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2996         else
2997                 io_rw_done(kiocb, ret);
2998
2999         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3000                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3001                 if (io_resubmit_prep(req)) {
3002                         io_req_task_queue_reissue(req);
3003                 } else {
3004                         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
3005                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3006
3007                         req_set_fail(req);
3008                         if (!(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
3009                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3010                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
3011                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3012                         } else {
3013                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
3014                         }
3015                 }
3016         }
3017 }
3018
3019 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
3020                              struct io_mapped_ubuf *imu)
3021 {
3022         size_t len = req->rw.len;
3023         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
3024         size_t offset;
3025
3026         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
3027                 return -EFAULT;
3028         /* not inside the mapped region */
3029         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
3030                 return -EFAULT;
3031
3032         /*
3033          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3034          * and advance us to the beginning.
3035          */
3036         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3037         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3038
3039         if (offset) {
3040                 /*
3041                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3042                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3043                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3044                  * we know that:
3045                  *
3046                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3047                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3048                  *    first and last bvec
3049                  *
3050                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3051                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3052                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3053                  * since we can just skip the first segment, which may not
3054                  * be PAGE_SIZE aligned.
3055                  */
3056                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3057
3058                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3059                         iov_iter_advance(iter, offset);
3060                 } else {
3061                         unsigned long seg_skip;
3062
3063                         /* skip first vec */
3064                         offset -= bvec->bv_len;
3065                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3066
3067                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3068                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3069                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3070                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3071                 }
3072         }
3073
3074         return 0;
3075 }
3076
3077 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
3078 {
3079         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3080         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
3081         u16 index, buf_index = req->buf_index;
3082
3083         if (likely(!imu)) {
3084                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3085                         return -EFAULT;
3086                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3087                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
3088                 req->imu = imu;
3089         }
3090         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
3091 }
3092
3093 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3094 {
3095         if (needs_lock)
3096                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3097 }
3098
3099 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3100 {
3101         /*
3102          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3103          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3104          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3105          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3106          */
3107         if (needs_lock)
3108                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3109 }
3110
3111 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3112                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3113                                           bool needs_lock)
3114 {
3115         struct io_buffer *head;
3116
3117         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3118                 return kbuf;
3119
3120         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3121
3122         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3123
3124         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3125         if (head) {
3126                 if (!list_empty(&head->list)) {
3127                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3128                                                         list);
3129                         list_del(&kbuf->list);
3130                 } else {
3131                         kbuf = head;
3132                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3133                 }
3134                 if (*len > kbuf->len)
3135                         *len = kbuf->len;
3136         } else {
3137                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3138         }
3139
3140         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3141
3142         return kbuf;
3143 }
3144
3145 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3146                                         bool needs_lock)
3147 {
3148         struct io_buffer *kbuf;
3149         u16 bgid;
3150
3151         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3152         bgid = req->buf_index;
3153         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3154         if (IS_ERR(kbuf))
3155                 return kbuf;
3156         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3157         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3158         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3159 }
3160
3161 #ifdef CONFIG_COMPAT
3162 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3163                                 bool needs_lock)
3164 {
3165         struct compat_iovec __user *uiov;
3166         compat_ssize_t clen;
3167         void __user *buf;
3168         ssize_t len;
3169
3170         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3171         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3172                 return -EFAULT;
3173         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3174                 return -EFAULT;
3175         if (clen < 0)
3176                 return -EINVAL;
3177
3178         len = clen;
3179         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3180         if (IS_ERR(buf))
3181                 return PTR_ERR(buf);
3182         iov[0].iov_base = buf;
3183         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3184         return 0;
3185 }
3186 #endif
3187
3188 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3189                                       bool needs_lock)
3190 {
3191         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3192         void __user *buf;
3193         ssize_t len;
3194
3195         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3196                 return -EFAULT;
3197
3198         len = iov[0].iov_len;
3199         if (len < 0)
3200                 return -EINVAL;
3201         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3202         if (IS_ERR(buf))
3203                 return PTR_ERR(buf);
3204         iov[0].iov_base = buf;
3205         iov[0].iov_len = len;
3206         return 0;
3207 }
3208
3209 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3210                                     bool needs_lock)
3211 {
3212         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3213                 struct io_buffer *kbuf;
3214
3215                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3216                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3217                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3218                 return 0;
3219         }
3220         if (req->rw.len != 1)
3221                 return -EINVAL;
3222
3223 #ifdef CONFIG_COMPAT
3224         if (req->ctx->compat)
3225                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3226 #endif
3227
3228         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3229 }
3230
3231 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3232                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3233 {
3234         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3235         size_t sqe_len = req->rw.len;
3236         u8 opcode = req->opcode;
3237         ssize_t ret;
3238
3239         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3240                 *iovec = NULL;
3241                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3242         }
3243
3244         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3245         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3246                 return -EINVAL;
3247
3248         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3249                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3250                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3251                         if (IS_ERR(buf))
3252                                 return PTR_ERR(buf);
3253                         req->rw.len = sqe_len;
3254                 }
3255
3256                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3257                 *iovec = NULL;
3258                 return ret;
3259         }
3260
3261         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3262                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3263                 if (!ret)
3264                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3265                 *iovec = NULL;
3266                 return ret;
3267         }
3268
3269         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3270                               req->ctx->compat);
3271 }
3272
3273 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3274 {
3275         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3276 }
3277
3278 /*
3279  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3280  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3281  */
3282 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3283 {
3284         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3285         struct file *file = req->file;
3286         ssize_t ret = 0;
3287
3288         /*
3289          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3290          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3291          * the kiocb to be handled from an async context.
3292          */
3293         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3294                 return -EOPNOTSUPP;
3295         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3296                 return -EAGAIN;
3297
3298         while (iov_iter_count(iter)) {
3299                 struct iovec iovec;
3300                 ssize_t nr;
3301
3302                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3303                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3304                 } else {
3305                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3306                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3307                 }
3308
3309                 if (rw == READ) {
3310                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3311                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3312                 } else {
3313                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3314                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3315                 }
3316
3317                 if (nr < 0) {
3318                         if (!ret)
3319                                 ret = nr;
3320                         break;
3321                 }
3322                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3323                         iov_iter_advance(iter, nr);
3324                 } else {
3325                         req->rw.len -= nr;
3326                         req->rw.addr += nr;
3327                 }
3328                 ret += nr;
3329                 if (nr != iovec.iov_len)
3330                         break;
3331         }
3332
3333         return ret;
3334 }
3335
3336 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3337                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3338 {
3339         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3340
3341         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3342         rw->free_iovec = iovec;
3343         rw->bytes_done = 0;
3344         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3345         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3346                 return;
3347         if (!iovec) {
3348                 unsigned iov_off = 0;
3349
3350                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3351                 if (iter->iov != fast_iov) {
3352                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3353                         rw->iter.iov += iov_off;
3354                 }
3355                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3356                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3357                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3358         } else {
3359                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3360         }
3361 }
3362
3363 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3364 {
3365         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3366         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3367         return req->async_data == NULL;
3368 }
3369
3370 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3371                              const struct iovec *fast_iov,
3372                              struct iov_iter *iter, bool force)
3373 {
3374         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3375                 return 0;
3376         if (!req->async_data) {
3377                 struct io_async_rw *iorw;
3378
3379                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3380                         kfree(iovec);
3381                         return -ENOMEM;
3382                 }
3383
3384                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3385                 iorw = req->async_data;
3386                 /* we've copied and mapped the iter, ensure state is saved */
3387                 iov_iter_save_state(&iorw->iter, &iorw->iter_state);
3388         }
3389         return 0;
3390 }
3391
3392 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3393 {
3394         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3395         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3396         int ret;
3397
3398         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3399         if (unlikely(ret < 0))
3400                 return ret;
3401
3402         iorw->bytes_done = 0;
3403         iorw->free_iovec = iov;
3404         if (iov)
3405                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3406         iov_iter_save_state(&iorw->iter, &iorw->iter_state);
3407         return 0;
3408 }
3409
3410 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3411 {
3412         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3413                 return -EBADF;
3414         return io_prep_rw(req, sqe, READ);
3415 }
3416
3417 /*
3418  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3419  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3420  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3421  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3422  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3423  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3424  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3425  * slow path.
3426  */
3427 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3428                              int sync, void *arg)
3429 {
3430         struct wait_page_queue *wpq;
3431         struct io_kiocb *req = wait->private;
3432         struct wait_page_key *key = arg;
3433
3434         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3435
3436         if (!wake_page_match(wpq, key))
3437                 return 0;
3438
3439         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3440         list_del_init(&wait->entry);
3441         io_req_task_queue(req);
3442         return 1;
3443 }
3444
3445 /*
3446  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3447  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3448  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3449  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3450  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3451  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3452  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3453  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3454  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3455  * async worker threads for a blocking retry.
3456  */
3457 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3458 {
3459         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3460         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3461         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3462
3463         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3464         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3465                 return false;
3466
3467         /* Only for buffered IO */
3468         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3469                 return false;
3470
3471         /*
3472          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3473          * support callback based unlocks
3474          */
3475         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3476                 return false;
3477
3478         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3479         wait->wait.private = req;
3480         wait->wait.flags = 0;
3481         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3482         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3483         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3484         kiocb->ki_waitq = wait;
3485         return true;
3486 }
3487
3488 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3489 {
3490         if (req->file->f_op->read_iter)
3491                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3492         else if (req->file->f_op->read)
3493                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3494         else
3495                 return -EINVAL;
3496 }
3497
3498 static bool need_read_all(struct io_kiocb *req)
3499 {
3500         return req->flags & REQ_F_ISREG ||
3501                 S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode);
3502 }
3503
3504 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3505 {
3506         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3507         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3508         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3509         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3510         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3511         struct iov_iter_state __state, *state;
3512         ssize_t ret, ret2;
3513
3514         if (rw) {
3515                 iter = &rw->iter;
3516                 state = &rw->iter_state;
3517                 /*
3518                  * We come here from an earlier attempt, restore our state to
3519                  * match in case it doesn't. It's cheap enough that we don't
3520                  * need to make this conditional.
3521                  */
3522                 iov_iter_restore(iter, state);
3523                 iovec = NULL;
3524         } else {
3525                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3526                 if (ret < 0)
3527                         return ret;
3528                 state = &__state;
3529                 iov_iter_save_state(iter, state);
3530         }
3531         req->result = iov_iter_count(iter);
3532
3533         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3534         if (!force_nonblock)
3535                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3536         else
3537                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3538
3539         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3540         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, READ)) {
3541                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3542                 return ret ?: -EAGAIN;
3543         }
3544
3545         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3546         if (unlikely(ret)) {
3547                 kfree(iovec);
3548                 return ret;
3549         }
3550
3551         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3552
3553         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3554                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3555                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3556                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3557                         goto done;
3558                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3559                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3560                         goto done;
3561                 ret = 0;
3562         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3563                 goto out_free;
3564         } else if (ret <= 0 || ret == req->result || !force_nonblock ||
3565                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !need_read_all(req)) {
3566                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3567                 goto done;
3568         }
3569
3570         /*
3571          * Don't depend on the iter state matching what was consumed, or being
3572          * untouched in case of error. Restore it and we'll advance it
3573          * manually if we need to.
3574          */
3575         iov_iter_restore(iter, state);
3576
3577         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3578         if (ret2)
3579                 return ret2;
3580
3581         iovec = NULL;
3582         rw = req->async_data;
3583         /*
3584          * Now use our persistent iterator and state, if we aren't already.
3585          * We've restored and mapped the iter to match.
3586          */
3587         if (iter != &rw->iter) {
3588                 iter = &rw->iter;
3589                 state = &rw->iter_state;
3590         }
3591
3592         do {
3593                 /*
3594                  * We end up here because of a partial read, either from
3595                  * above or inside this loop. Advance the iter by the bytes
3596                  * that were consumed.
3597                  */
3598                 iov_iter_advance(iter, ret);
3599                 if (!iov_iter_count(iter))
3600                         break;
3601                 rw->bytes_done += ret;
3602                 iov_iter_save_state(iter, state);
3603
3604                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3605                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3606                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3607                         return -EAGAIN;
3608                 }
3609
3610                 /*
3611                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3612                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3613                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3614                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3615                  */
3616                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3617                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3618                         return 0;
3619                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3620                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3621                 iov_iter_restore(iter, state);
3622         } while (ret > 0);
3623 done:
3624         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3625 out_free:
3626         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3627         if (iovec)
3628                 kfree(iovec);
3629         return 0;
3630 }
3631
3632 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3633 {
3634         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3635                 return -EBADF;
3636         return io_prep_rw(req, sqe, WRITE);
3637 }
3638
3639 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3640 {
3641         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3642         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3643         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3644         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3645         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3646         struct iov_iter_state __state, *state;
3647         ssize_t ret, ret2;
3648
3649         if (rw) {
3650                 iter = &rw->iter;
3651                 state = &rw->iter_state;
3652                 iov_iter_restore(iter, state);
3653                 iovec = NULL;
3654         } else {
3655                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3656                 if (ret < 0)
3657                         return ret;
3658                 state = &__state;
3659                 iov_iter_save_state(iter, state);
3660         }
3661         req->result = iov_iter_count(iter);
3662
3663         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3664         if (!force_nonblock)
3665                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3666         else
3667                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3668
3669         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3670         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, WRITE))
3671                 goto copy_iov;
3672
3673         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3674         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3675             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3676                 goto copy_iov;
3677
3678         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3679         if (unlikely(ret))
3680                 goto out_free;
3681
3682         /*
3683          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3684          * which will be released by another thread in
3685          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3686          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3687          * we return to userspace.
3688          */
3689         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3690                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3691                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3692                                         SB_FREEZE_WRITE);
3693         }
3694         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3695
3696         if (req->file->f_op->write_iter)
3697                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3698         else if (req->file->f_op->write)
3699                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3700         else
3701                 ret2 = -EINVAL;
3702
3703         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3704                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3705                 ret2 = -EAGAIN;
3706         }
3707
3708         /*
3709          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3710          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3711          */
3712         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3713                 ret2 = -EAGAIN;
3714         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3715         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3716                 goto done;
3717         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3718                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3719                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3720                         goto copy_iov;
3721 done:
3722                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3723         } else {
3724 copy_iov:
3725                 iov_iter_restore(iter, state);
3726                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3727                 return ret ?: -EAGAIN;
3728         }
3729 out_free:
3730         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3731         if (iovec)
3732                 kfree(iovec);
3733         return ret;
3734 }
3735
3736 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3737                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3738 {
3739         struct io_rename *ren = &req->rename;
3740         const char __user *oldf, *newf;
3741
3742         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3743                 return -EINVAL;
3744         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3745                 return -EINVAL;
3746         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3747                 return -EBADF;
3748
3749         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3750         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3751         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3752         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3753         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3754
3755         ren->oldpath = getname(oldf);
3756         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3757                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3758
3759         ren->newpath = getname(newf);
3760         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3761                 putname(ren->oldpath);
3762                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3763         }
3764
3765         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3766         return 0;
3767 }
3768
3769 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3770 {
3771         struct io_rename *ren = &req->rename;
3772         int ret;
3773
3774         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3775                 return -EAGAIN;
3776
3777         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3778                                 ren->newpath, ren->flags);
3779
3780         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3781         if (ret < 0)
3782                 req_set_fail(req);
3783         io_req_complete(req, ret);
3784         return 0;
3785 }
3786
3787 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3788                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3789 {
3790         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3791         const char __user *fname;
3792
3793         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3794                 return -EINVAL;
3795         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3796             sqe->splice_fd_in)
3797                 return -EINVAL;
3798         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3799                 return -EBADF;
3800
3801         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3802
3803         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3804         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3805                 return -EINVAL;
3806
3807         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3808         un->filename = getname(fname);
3809         if (IS_ERR(un->filename))
3810                 return PTR_ERR(un->filename);
3811
3812         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3813         return 0;
3814 }
3815
3816 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3817 {
3818         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3819         int ret;
3820
3821         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3822                 return -EAGAIN;
3823
3824         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3825                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3826         else
3827                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3828
3829         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3830         if (ret < 0)
3831                 req_set_fail(req);
3832         io_req_complete(req, ret);
3833         return 0;
3834 }
3835
3836 static int io_mkdirat_prep(struct io_kiocb *req,
3837                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3838 {
3839         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3840         const char __user *fname;
3841
3842         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3843                 return -EINVAL;
3844         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3845             sqe->splice_fd_in)
3846                 return -EINVAL;
3847         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3848                 return -EBADF;
3849
3850         mkd->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3851         mkd->mode = READ_ONCE(sqe->len);
3852
3853         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3854         mkd->filename = getname(fname);
3855         if (IS_ERR(mkd->filename))
3856                 return PTR_ERR(mkd->filename);
3857
3858         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3859         return 0;
3860 }
3861
3862 static int io_mkdirat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3863 {
3864         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3865         int ret;
3866
3867         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3868                 return -EAGAIN;
3869
3870         ret = do_mkdirat(mkd->dfd, mkd->filename, mkd->mode);
3871
3872         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3873         if (ret < 0)
3874                 req_set_fail(req);
3875         io_req_complete(req, ret);
3876         return 0;
3877 }
3878
3879 static int io_symlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3880                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3881 {
3882         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3883         const char __user *oldpath, *newpath;
3884
3885         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3886                 return -EINVAL;
3887         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3888             sqe->splice_fd_in)
3889                 return -EINVAL;
3890         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3891                 return -EBADF;
3892
3893         sl->new_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3894         oldpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3895         newpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3896
3897         sl->oldpath = getname(oldpath);
3898         if (IS_ERR(sl->oldpath))
3899                 return PTR_ERR(sl->oldpath);
3900
3901         sl->newpath = getname(newpath);
3902         if (IS_ERR(sl->newpath)) {
3903                 putname(sl->oldpath);
3904                 return PTR_ERR(sl->newpath);
3905         }
3906
3907         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3908         return 0;
3909 }
3910
3911 static int io_symlinkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3912 {
3913         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3914         int ret;
3915
3916         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3917                 return -EAGAIN;
3918
3919         ret = do_symlinkat(sl->oldpath, sl->new_dfd, sl->newpath);
3920
3921         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3922         if (ret < 0)
3923                 req_set_fail(req);
3924         io_req_complete(req, ret);
3925         return 0;
3926 }
3927
3928 static int io_linkat_prep(struct io_kiocb *req,
3929                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3930 {
3931         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3932         const char __user *oldf, *newf;
3933
3934         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3935                 return -EINVAL;
3936         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3937                 return -EINVAL;
3938         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3939                 return -EBADF;
3940
3941         lnk->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3942         lnk->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3943         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3944         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3945         lnk->flags = READ_ONCE(sqe->hardlink_flags);
3946
3947         lnk->oldpath = getname(oldf);
3948         if (IS_ERR(lnk->oldpath))
3949                 return PTR_ERR(lnk->oldpath);
3950
3951         lnk->newpath = getname(newf);
3952         if (IS_ERR(lnk->newpath)) {
3953                 putname(lnk->oldpath);
3954                 return PTR_ERR(lnk->newpath);
3955         }
3956
3957         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3958         return 0;
3959 }
3960
3961 static int io_linkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3962 {
3963         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3964         int ret;
3965
3966         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3967                 return -EAGAIN;
3968
3969         ret = do_linkat(lnk->old_dfd, lnk->oldpath, lnk->new_dfd,
3970                                 lnk->newpath, lnk->flags);
3971
3972         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3973         if (ret < 0)
3974                 req_set_fail(req);
3975         io_req_complete(req, ret);
3976         return 0;
3977 }
3978
3979 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3980                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3981 {
3982 #if defined(CONFIG_NET)
3983         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3984                 return -EINVAL;
3985         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3986                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
3987                 return -EINVAL;
3988
3989         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3990         return 0;
3991 #else
3992         return -EOPNOTSUPP;
3993 #endif
3994 }
3995
3996 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3997 {
3998 #if defined(CONFIG_NET)
3999         struct socket *sock;
4000         int ret;
4001
4002         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4003                 return -EAGAIN;
4004
4005         sock = sock_from_file(req->file);
4006         if (unlikely(!sock))
4007                 return -ENOTSOCK;
4008
4009         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
4010         if (ret < 0)
4011                 req_set_fail(req);
4012         io_req_complete(req, ret);
4013         return 0;
4014 #else
4015         return -EOPNOTSUPP;
4016 #endif
4017 }
4018
4019 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
4020                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4021 {
4022         struct io_splice *sp = &req->splice;
4023         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
4024
4025         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4026                 return -EINVAL;
4027
4028         sp->file_in = NULL;
4029         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
4030         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
4031
4032         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
4033                 return -EINVAL;
4034
4035         sp->file_in = io_file_get(req->ctx, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
4036                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
4037         if (!sp->file_in)
4038                 return -EBADF;
4039         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4040         return 0;
4041 }
4042
4043 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
4044                        const struct io_uring_sqe *sqe)
4045 {
4046         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
4047                 return -EINVAL;
4048         return __io_splice_prep(req, sqe);
4049 }
4050
4051 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4052 {
4053         struct io_splice *sp = &req->splice;
4054         struct file *in = sp->file_in;
4055         struct file *out = sp->file_out;
4056         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4057         long ret = 0;
4058
4059         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4060                 return -EAGAIN;
4061         if (sp->len)
4062                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
4063
4064         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4065                 io_put_file(in);
4066         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4067
4068         if (ret != sp->len)
4069                 req_set_fail(req);
4070         io_req_complete(req, ret);
4071         return 0;
4072 }
4073
4074 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4075 {
4076         struct io_splice *sp = &req->splice;
4077
4078         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
4079         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
4080         return __io_splice_prep(req, sqe);
4081 }
4082
4083 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4084 {
4085         struct io_splice *sp = &req->splice;
4086         struct file *in = sp->file_in;
4087         struct file *out = sp->file_out;
4088         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4089         loff_t *poff_in, *poff_out;
4090         long ret = 0;
4091
4092         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4093                 return -EAGAIN;
4094
4095         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
4096         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
4097
4098         if (sp->len)
4099                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
4100
4101         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4102                 io_put_file(in);
4103         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4104
4105         if (ret != sp->len)
4106                 req_set_fail(req);
4107         io_req_complete(req, ret);
4108         return 0;
4109 }
4110
4111 /*
4112  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
4113  */
4114 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4115 {
4116         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4117
4118         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4119                 return -EINVAL;
4120
4121         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
4122         return 0;
4123 }
4124
4125 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4126 {
4127         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4128
4129         if (!req->file)
4130                 return -EBADF;
4131
4132         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4133                 return -EINVAL;
4134         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4135                      sqe->splice_fd_in))
4136                 return -EINVAL;
4137
4138         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
4139         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
4140                 return -EINVAL;
4141
4142         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4143         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4144         return 0;
4145 }
4146
4147 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4148 {
4149         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
4150         int ret;
4151
4152         /* fsync always requires a blocking context */
4153         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4154                 return -EAGAIN;
4155
4156         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4157                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4158                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4159         if (ret < 0)
4160                 req_set_fail(req);
4161         io_req_complete(req, ret);
4162         return 0;
4163 }
4164
4165 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4166                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4167 {
4168         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4169             sqe->splice_fd_in)
4170                 return -EINVAL;
4171         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4172                 return -EINVAL;
4173
4174         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4175         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4176         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4177         return 0;
4178 }
4179
4180 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4181 {
4182         int ret;
4183
4184         /* fallocate always requiring blocking context */
4185         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4186                 return -EAGAIN;
4187         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4188                                 req->sync.len);
4189         if (ret < 0)
4190                 req_set_fail(req);
4191         io_req_complete(req, ret);
4192         return 0;
4193 }
4194
4195 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4196 {
4197         const char __user *fname;
4198         int ret;
4199
4200         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4201                 return -EINVAL;
4202         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4203                 return -EINVAL;
4204         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4205                 return -EBADF;
4206
4207         /* open.how should be already initialised */
4208         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4209                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4210
4211         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4212         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4213         req->open.filename = getname(fname);
4214         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4215                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4216                 req->open.filename = NULL;
4217                 return ret;
4218         }
4219
4220         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4221         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
4222                 return -EINVAL;
4223
4224         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4225         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4226         return 0;
4227 }
4228
4229 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4230 {
4231         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
4232         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4233
4234         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4235         return __io_openat_prep(req, sqe);
4236 }
4237
4238 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4239 {
4240         struct open_how __user *how;
4241         size_t len;
4242         int ret;
4243
4244         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4245         len = READ_ONCE(sqe->len);
4246         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4247                 return -EINVAL;
4248
4249         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4250                                         len);
4251         if (ret)
4252                 return ret;
4253
4254         return __io_openat_prep(req, sqe);
4255 }
4256
4257 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4258 {
4259         struct open_flags op;
4260         struct file *file;
4261         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
4262         bool fixed = !!req->open.file_slot;
4263         int ret;
4264
4265         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4266         if (ret)
4267                 goto err;
4268         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
4269         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
4270         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4271                 /*
4272                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
4273                  * it'll always -EAGAIN
4274                  */
4275                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
4276                         return -EAGAIN;
4277                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
4278                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
4279         }
4280
4281         if (!fixed) {
4282                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4283                 if (ret < 0)
4284                         goto err;
4285         }
4286
4287         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4288         if (IS_ERR(file)) {
4289                 /*
4290                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
4291                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
4292                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
4293                  */
4294                 if (!fixed)
4295                         put_unused_fd(ret);
4296
4297                 ret = PTR_ERR(file);
4298                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
4299                 if (ret == -EAGAIN &&
4300                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
4301                         return -EAGAIN;
4302                 goto err;
4303         }
4304
4305         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4306                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4307         fsnotify_open(file);
4308
4309         if (!fixed)
4310                 fd_install(ret, file);
4311         else
4312                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4313                                             req->open.file_slot - 1);
4314 err:
4315         putname(req->open.filename);
4316         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4317         if (ret < 0)
4318                 req_set_fail(req);
4319         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4320         return 0;
4321 }
4322
4323 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4324 {
4325         return io_openat2(req, issue_flags);
4326 }
4327
4328 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4329                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4330 {
4331         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4332         u64 tmp;
4333
4334         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
4335             sqe->splice_fd_in)
4336                 return -EINVAL;
4337
4338         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4339         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4340                 return -EINVAL;
4341
4342         memset(p, 0, sizeof(*p));
4343         p->nbufs = tmp;
4344         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4345         return 0;
4346 }
4347
4348 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4349                                int bgid, unsigned nbufs)
4350 {
4351         unsigned i = 0;
4352
4353         /* shouldn't happen */
4354         if (!nbufs)
4355                 return 0;
4356
4357         /* the head kbuf is the list itself */
4358         while (!list_empty(&buf->list)) {
4359                 struct io_buffer *nxt;
4360
4361                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4362                 list_del(&nxt->list);
4363                 kfree(nxt);
4364                 if (++i == nbufs)
4365                         return i;
4366                 cond_resched();
4367         }
4368         i++;
4369         kfree(buf);
4370         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
4371
4372         return i;
4373 }
4374
4375 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4376 {
4377         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4378         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4379         struct io_buffer *head;
4380         int ret = 0;
4381         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4382
4383         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4384
4385         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4386
4387         ret = -ENOENT;
4388         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4389         if (head)
4390                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4391         if (ret < 0)
4392                 req_set_fail(req);
4393
4394         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4395         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4396         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4397         return 0;
4398 }
4399
4400 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4401                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4402 {
4403         unsigned long size, tmp_check;
4404         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4405         u64 tmp;
4406
4407         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
4408                 return -EINVAL;
4409
4410         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4411         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4412                 return -E2BIG;
4413         p->nbufs = tmp;
4414         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4415         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4416
4417         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4418                                 &size))
4419                 return -EOVERFLOW;
4420         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4421                 return -EOVERFLOW;
4422
4423         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4424         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4425                 return -EFAULT;
4426
4427         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4428         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4429         if (tmp > USHRT_MAX)
4430                 return -E2BIG;
4431         p->bid = tmp;
4432         return 0;
4433 }
4434
4435 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4436 {
4437         struct io_buffer *buf;
4438         u64 addr = pbuf->addr;
4439         int i, bid = pbuf->bid;
4440
4441         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4442                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
4443                 if (!buf)
4444                         break;
4445
4446                 buf->addr = addr;
4447                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4448                 buf->bid = bid;
4449                 addr += pbuf->len;
4450                 bid++;
4451                 if (!*head) {
4452                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4453                         *head = buf;
4454                 } else {
4455                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4456                 }
4457                 cond_resched();
4458         }
4459
4460         return i ? i : -ENOMEM;
4461 }
4462
4463 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4464 {
4465         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4466         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4467         struct io_buffer *head, *list;
4468         int ret = 0;
4469         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4470
4471         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4472
4473         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4474
4475         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4476
4477         ret = io_add_buffers(p, &head);
4478         if (ret >= 0 && !list) {
4479                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4480                 if (ret < 0)
4481                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4482         }
4483         if (ret < 0)
4484                 req_set_fail(req);
4485         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4486         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4487         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4488         return 0;
4489 }
4490
4491 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4492                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4493 {
4494 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4495         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4496                 return -EINVAL;
4497         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4498                 return -EINVAL;
4499
4500         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4501         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4502         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4503
4504         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4505                 struct epoll_event __user *ev;
4506
4507                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4508                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4509                         return -EFAULT;
4510         }
4511
4512         return 0;
4513 #else
4514         return -EOPNOTSUPP;
4515 #endif
4516 }
4517
4518 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4519 {
4520 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4521         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4522         int ret;
4523         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4524
4525         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4526         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4527                 return -EAGAIN;
4528
4529         if (ret < 0)
4530                 req_set_fail(req);
4531         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4532         return 0;
4533 #else
4534         return -EOPNOTSUPP;
4535 #endif
4536 }
4537
4538 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4539 {
4540 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4541         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4542                 return -EINVAL;
4543         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4544                 return -EINVAL;
4545
4546         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4547         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4548         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4549         return 0;
4550 #else
4551         return -EOPNOTSUPP;
4552 #endif
4553 }
4554
4555 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4556 {
4557 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4558         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4559         int ret;
4560
4561         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4562                 return -EAGAIN;
4563
4564         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4565         if (ret < 0)
4566                 req_set_fail(req);
4567         io_req_complete(req, ret);
4568         return 0;
4569 #else
4570         return -EOPNOTSUPP;
4571 #endif
4572 }
4573
4574 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4575 {
4576         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4577                 return -EINVAL;
4578         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4579                 return -EINVAL;
4580
4581         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4582         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4583         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4584         return 0;
4585 }
4586
4587 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4588 {
4589         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4590         int ret;
4591
4592         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4593                 switch (fa->advice) {
4594                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4595                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4596                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4597                         break;
4598                 default:
4599                         return -EAGAIN;
4600                 }
4601         }
4602
4603         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4604         if (ret < 0)
4605                 req_set_fail(req);
4606         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4607         return 0;
4608 }
4609
4610 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4611 {
4612         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4613                 return -EINVAL;
4614         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4615                 return -EINVAL;
4616         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4617                 return -EBADF;
4618
4619         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4620         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4621         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4622         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4623         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4624
4625         return 0;
4626 }
4627
4628 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4629 {
4630         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4631         int ret;
4632
4633         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4634                 return -EAGAIN;
4635
4636         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4637                        ctx->buffer);
4638
4639         if (ret < 0)
4640                 req_set_fail(req);
4641         io_req_complete(req, ret);
4642         return 0;
4643 }
4644
4645 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4646 {
4647         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4648                 return -EINVAL;
4649         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4650             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4651                 return -EINVAL;
4652         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4653                 return -EBADF;
4654
4655         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4656         req->close.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4657         if (req->close.file_slot && req->close.fd)
4658                 return -EINVAL;
4659
4660         return 0;
4661 }
4662
4663 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4664 {
4665         struct files_struct *files = current->files;
4666         struct io_close *close = &req->close;
4667         struct fdtable *fdt;
4668         struct file *file = NULL;
4669         int ret = -EBADF;
4670
4671         if (req->close.file_slot) {
4672                 ret = io_close_fixed(req, issue_flags);
4673                 goto err;
4674         }
4675
4676         spin_lock(&files->file_lock);
4677         fdt = files_fdtable(files);
4678         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4679                 spin_unlock(&files->file_lock);
4680                 goto err;
4681         }
4682         file = fdt->fd[close->fd];
4683         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4684                 spin_unlock(&files->file_lock);
4685                 file = NULL;
4686                 goto err;
4687         }
4688
4689         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4690         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4691                 spin_unlock(&files->file_lock);
4692                 return -EAGAIN;
4693         }
4694
4695         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4696         spin_unlock(&files->file_lock);
4697         if (ret < 0) {
4698                 if (ret == -ENOENT)
4699                         ret = -EBADF;
4700                 goto err;
4701         }
4702
4703         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4704         ret = filp_close(file, current->files);
4705 err:
4706         if (ret < 0)
4707                 req_set_fail(req);
4708         if (file)
4709                 fput(file);
4710         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4711         return 0;
4712 }
4713
4714 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4715 {
4716         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4717
4718         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4719                 return -EINVAL;
4720         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4721                      sqe->splice_fd_in))
4722                 return -EINVAL;
4723
4724         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4725         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4726         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4727         return 0;
4728 }
4729
4730 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4731 {
4732         int ret;
4733
4734         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4735         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4736                 return -EAGAIN;
4737
4738         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4739                                 req->sync.flags);
4740         if (ret < 0)
4741                 req_set_fail(req);
4742         io_req_complete(req, ret);
4743         return 0;
4744 }
4745
4746 #if defined(CONFIG_NET)
4747 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4748                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4749 {
4750         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4751
4752         if (async_msg)
4753                 return -EAGAIN;
4754         if (io_alloc_async_data(req)) {
4755                 kfree(kmsg->free_iov);
4756                 return -ENOMEM;
4757         }
4758         async_msg = req->async_data;
4759         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4760         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4761         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4762         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4763         if (!async_msg->free_iov)
4764                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4765
4766         return -EAGAIN;
4767 }
4768
4769 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4770                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4771 {
4772         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4773         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4774         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4775                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4776 }
4777
4778 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4779 {
4780         int ret;
4781
4782         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4783         if (!ret)
4784                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4785         return ret;
4786 }
4787
4788 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4789 {
4790         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4791
4792         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4793                 return -EINVAL;
4794
4795         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4796         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4797         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4798         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4799                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4800
4801 #ifdef CONFIG_COMPAT
4802         if (req->ctx->compat)
4803                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4804 #endif
4805         return 0;
4806 }
4807
4808 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4809 {
4810         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4811         struct socket *sock;
4812         unsigned flags;
4813         int min_ret = 0;
4814         int ret;
4815
4816         sock = sock_from_file(req->file);
4817         if (unlikely(!sock))
4818                 return -ENOTSOCK;
4819
4820         kmsg = req->async_data;
4821         if (!kmsg) {
4822                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4823                 if (ret)
4824                         return ret;
4825                 kmsg = &iomsg;
4826         }
4827
4828         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4829         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4830                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4831         if (flags & MSG_WAITALL)
4832                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4833
4834         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4835         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4836                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4837         if (ret == -ERESTARTSYS)
4838                 ret = -EINTR;
4839
4840         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4841         if (kmsg->free_iov)
4842                 kfree(kmsg->free_iov);
4843         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4844         if (ret < min_ret)
4845                 req_set_fail(req);
4846         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4847         return 0;
4848 }
4849
4850 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4851 {
4852         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4853         struct msghdr msg;
4854         struct iovec iov;
4855         struct socket *sock;
4856         unsigned flags;
4857         int min_ret = 0;
4858         int ret;
4859
4860         sock = sock_from_file(req->file);
4861         if (unlikely(!sock))
4862                 return -ENOTSOCK;
4863
4864         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4865         if (unlikely(ret))
4866                 return ret;
4867
4868         msg.msg_name = NULL;
4869         msg.msg_control = NULL;
4870         msg.msg_controllen = 0;
4871         msg.msg_namelen = 0;
4872
4873         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4874         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4875                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4876         if (flags & MSG_WAITALL)
4877                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4878
4879         msg.msg_flags = flags;
4880         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4881         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4882                 return -EAGAIN;
4883         if (ret == -ERESTARTSYS)
4884                 ret = -EINTR;
4885
4886         if (ret < min_ret)
4887                 req_set_fail(req);
4888         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4889         return 0;
4890 }
4891
4892 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4893                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4894 {
4895         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4896         struct iovec __user *uiov;
4897         size_t iov_len;
4898         int ret;
4899
4900         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4901                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4902         if (ret)
4903                 return ret;
4904
4905         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4906                 if (iov_len > 1)
4907                         return -EINVAL;
4908                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4909                         return -EFAULT;
4910                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4911                 iomsg->free_iov = NULL;
4912         } else {
4913                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4914                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4915                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4916                                      false);
4917                 if (ret > 0)
4918                         ret = 0;
4919         }
4920
4921         return ret;
4922 }
4923
4924 #ifdef CONFIG_COMPAT
4925 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4926                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4927 {
4928         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4929         struct compat_iovec __user *uiov;
4930         compat_uptr_t ptr;
4931         compat_size_t len;
4932         int ret;
4933
4934         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4935                                   &ptr, &len);
4936         if (ret)
4937                 return ret;
4938
4939         uiov = compat_ptr(ptr);
4940         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4941                 compat_ssize_t clen;
4942
4943                 if (len > 1)
4944                         return -EINVAL;
4945                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4946                         return -EFAULT;
4947                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4948                         return -EFAULT;
4949                 if (clen < 0)
4950                         return -EINVAL;
4951                 sr->len = clen;
4952                 iomsg->free_iov = NULL;
4953         } else {
4954                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4955                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4956                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4957                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4958                 if (ret < 0)
4959                         return ret;
4960         }
4961
4962         return 0;
4963 }
4964 #endif
4965
4966 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4967                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4968 {
4969         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4970
4971 #ifdef CONFIG_COMPAT
4972         if (req->ctx->compat)
4973                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4974 #endif
4975
4976         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4977 }
4978
4979 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4980                                                bool needs_lock)
4981 {
4982         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4983         struct io_buffer *kbuf;
4984
4985         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4986         if (IS_ERR(kbuf))
4987                 return kbuf;
4988
4989         sr->kbuf = kbuf;
4990         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4991         return kbuf;
4992 }
4993
4994 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4995 {
4996         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4997 }
4998
4999 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
5000 {
5001         int ret;
5002
5003         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
5004         if (!ret)
5005                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
5006         return ret;
5007 }
5008
5009 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5010 {
5011         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5012
5013         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5014                 return -EINVAL;
5015
5016         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5017         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
5018         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
5019         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
5020         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
5021                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5022
5023 #ifdef CONFIG_COMPAT
5024         if (req->ctx->compat)
5025                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
5026 #endif
5027         return 0;
5028 }
5029
5030 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5031 {
5032         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
5033         struct socket *sock;
5034         struct io_buffer *kbuf;
5035         unsigned flags;
5036         int min_ret = 0;
5037         int ret, cflags = 0;
5038         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5039
5040         sock = sock_from_file(req->file);
5041         if (unlikely(!sock))
5042                 return -ENOTSOCK;
5043
5044         kmsg = req->async_data;
5045         if (!kmsg) {
5046                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
5047                 if (ret)
5048                         return ret;
5049                 kmsg = &iomsg;
5050         }
5051
5052         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5053                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
5054                 if (IS_ERR(kbuf))
5055                         return PTR_ERR(kbuf);
5056                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5057                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
5058                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
5059                                 1, req->sr_msg.len);
5060         }
5061
5062         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5063         if (force_nonblock)
5064                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5065         if (flags & MSG_WAITALL)
5066                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
5067
5068         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
5069                                         kmsg->uaddr, flags);
5070         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5071                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
5072         if (ret == -ERESTARTSYS)
5073                 ret = -EINTR;
5074
5075         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5076                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5077         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
5078         if (kmsg->free_iov)
5079                 kfree(kmsg->free_iov);
5080         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5081         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5082                 req_set_fail(req);
5083         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5084         return 0;
5085 }
5086
5087 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5088 {
5089         struct io_buffer *kbuf;
5090         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5091         struct msghdr msg;
5092         void __user *buf = sr->buf;
5093         struct socket *sock;
5094         struct iovec iov;
5095         unsigned flags;
5096         int min_ret = 0;
5097         int ret, cflags = 0;
5098         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5099
5100         sock = sock_from_file(req->file);
5101         if (unlikely(!sock))
5102                 return -ENOTSOCK;
5103
5104         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5105                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
5106                 if (IS_ERR(kbuf))
5107                         return PTR_ERR(kbuf);
5108                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5109         }
5110
5111         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
5112         if (unlikely(ret))
5113                 goto out_free;
5114
5115         msg.msg_name = NULL;
5116         msg.msg_control = NULL;
5117         msg.msg_controllen = 0;
5118         msg.msg_namelen = 0;
5119         msg.msg_iocb = NULL;
5120         msg.msg_flags = 0;
5121
5122         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5123         if (force_nonblock)
5124                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5125         if (flags & MSG_WAITALL)
5126                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
5127
5128         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
5129         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5130                 return -EAGAIN;
5131         if (ret == -ERESTARTSYS)
5132                 ret = -EINTR;
5133 out_free:
5134         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5135                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5136         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5137                 req_set_fail(req);
5138         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5139         return 0;
5140 }
5141
5142 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5143 {
5144         struct io_accept *accept = &req->accept;
5145
5146         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5147                 return -EINVAL;
5148         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
5149                 return -EINVAL;
5150
5151         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5152         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5153         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
5154         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5155
5156         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5157         if (accept->file_slot && ((req->open.how.flags & O_CLOEXEC) ||
5158                                   (accept->flags & SOCK_CLOEXEC)))
5159                 return -EINVAL;
5160         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
5161                 return -EINVAL;
5162         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
5163                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
5164         return 0;
5165 }
5166
5167 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5168 {
5169         struct io_accept *accept = &req->accept;
5170         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5171         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5172         bool fixed = !!accept->file_slot;
5173         struct file *file;
5174         int ret, fd;
5175
5176         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
5177                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5178
5179         if (!fixed) {
5180                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
5181                 if (unlikely(fd < 0))
5182                         return fd;
5183         }
5184         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
5185                          accept->flags);
5186         if (IS_ERR(file)) {
5187                 if (!fixed)
5188                         put_unused_fd(fd);
5189                 ret = PTR_ERR(file);
5190                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5191                         return -EAGAIN;
5192                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5193                         ret = -EINTR;
5194                 req_set_fail(req);
5195         } else if (!fixed) {
5196                 fd_install(fd, file);
5197                 ret = fd;
5198         } else {
5199                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
5200                                             accept->file_slot - 1);
5201         }
5202         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5203         return 0;
5204 }
5205
5206 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
5207 {
5208         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5209         struct io_connect *conn = &req->connect;
5210
5211         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
5212 }
5213
5214 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5215 {
5216         struct io_connect *conn = &req->connect;
5217
5218         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5219                 return -EINVAL;
5220         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
5221             sqe->splice_fd_in)
5222                 return -EINVAL;
5223
5224         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5225         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5226         return 0;
5227 }
5228
5229 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5230 {
5231         struct io_async_connect __io, *io;
5232         unsigned file_flags;
5233         int ret;
5234         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5235
5236         if (req->async_data) {
5237                 io = req->async_data;
5238         } else {
5239                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5240                                                 req->connect.addr_len,
5241                                                 &__io.address);
5242                 if (ret)
5243                         goto out;
5244                 io = &__io;
5245         }
5246
5247         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5248
5249         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5250                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5251         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5252                 if (req->async_data)
5253                         return -EAGAIN;
5254                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5255                         ret = -ENOMEM;
5256                         goto out;
5257                 }
5258                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5259                 return -EAGAIN;
5260         }
5261         if (ret == -ERESTARTSYS)
5262                 ret = -EINTR;
5263 out:
5264         if (ret < 0)
5265                 req_set_fail(req);
5266         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5267         return 0;
5268 }
5269 #else /* !CONFIG_NET */
5270 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
5271 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
5272 {                                                                       \
5273         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5274 }
5275
5276 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
5277 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
5278 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
5279 {                                                                       \
5280         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5281 }                                                                       \
5282
5283 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
5284 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
5285 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
5286 {                                                                       \
5287         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5288 }
5289
5290 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
5291 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
5292 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
5293 IO_NETOP_PREP(accept);
5294 IO_NETOP_FN(send);
5295 IO_NETOP_FN(recv);
5296 #endif /* CONFIG_NET */
5297
5298 struct io_poll_table {
5299         struct poll_table_struct pt;
5300         struct io_kiocb *req;
5301         int nr_entries;
5302         int error;
5303 };
5304
5305 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5306                            __poll_t mask, io_req_tw_func_t func)
5307 {
5308         /* for instances that support it check for an event match first: */
5309         if (mask && !(mask & poll->events))
5310                 return 0;
5311
5312         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5313
5314         list_del_init(&poll->wait.entry);
5315
5316         req->result = mask;
5317         req->io_task_work.func = func;
5318
5319         /*
5320          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5321          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5322          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5323          * have the needed state needed for it anyway.
5324          */
5325         io_req_task_work_add(req);
5326         return 1;
5327 }
5328
5329 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5330         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5331 {
5332         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5333
5334         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
5335         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
5336                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5337
5338         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5339                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5340
5341                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5342         }
5343
5344         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5345         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5346                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5347                 return true;
5348         }
5349
5350         return false;
5351 }
5352
5353 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5354 {
5355         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5356         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5357                 return req->async_data;
5358         return req->apoll->double_poll;
5359 }
5360
5361 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5362 {
5363         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5364                 return &req->poll;
5365         return &req->apoll->poll;
5366 }
5367
5368 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5369         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5370 {
5371         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5372
5373         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5374
5375         if (poll && poll->head) {
5376                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5377
5378                 spin_lock_irq(&head->lock);
5379                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5380                 if (poll->wait.private)
5381                         req_ref_put(req);
5382                 poll->head = NULL;
5383                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5384         }
5385 }
5386
5387 static bool __io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5388         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5389 {
5390         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5391         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
5392         int error;
5393
5394         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
5395                 error = -ECANCELED;
5396                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5397         } else {
5398                 error = mangle_poll(mask);
5399         }
5400         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
5401                 flags = 0;
5402         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
5403                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5404                 flags = 0;
5405         }
5406         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
5407                 ctx->cq_extra++;
5408
5409         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
5410 }
5411
5412 static inline bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5413         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5414 {
5415         bool done;
5416
5417         done = __io_poll_complete(req, mask);
5418         io_commit_cqring(req->ctx);
5419         return done;
5420 }
5421
5422 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5423 {
5424         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5425         struct io_kiocb *nxt;
5426
5427         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5428                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5429         } else {
5430                 bool done;
5431
5432                 if (req->poll.done) {
5433                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5434                         return;
5435                 }
5436                 done = __io_poll_complete(req, req->result);
5437                 if (done) {
5438                         io_poll_remove_double(req);
5439                         hash_del(&req->hash_node);
5440                         req->poll.done = true;
5441                 } else {
5442                         req->result = 0;
5443                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
5444                 }
5445                 io_commit_cqring(ctx);
5446                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5447                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5448
5449                 if (done) {
5450                         nxt = io_put_req_find_next(req);
5451                         if (nxt)
5452                                 io_req_task_submit(nxt, locked);
5453                 }
5454         }
5455 }
5456
5457 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5458                                int sync, void *key)
5459 {
5460         struct io_kiocb *req = wait->private;
5461         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5462         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5463         unsigned long flags;
5464
5465         /* for instances that support it check for an event match first: */
5466         if (mask && !(mask & poll->events))
5467                 return 0;
5468         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
5469                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5470
5471         list_del_init(&wait->entry);
5472
5473         if (poll->head) {
5474                 bool done;
5475
5476                 spin_lock_irqsave(&poll->head->lock, flags);
5477                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5478                 if (!done)
5479                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5480                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5481                 wait->private = NULL;
5482                 spin_unlock_irqrestore(&poll->head->lock, flags);
5483                 if (!done) {
5484                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5485                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5486                 }
5487         }
5488         req_ref_put(req);
5489         return 1;
5490 }
5491
5492 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5493                               wait_queue_func_t wake_func)
5494 {
5495         poll->head = NULL;
5496         poll->done = false;
5497         poll->canceled = false;
5498 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5499         /* mask in events that we always want/need */
5500         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5501         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5502         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5503 }
5504
5505 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5506                             struct wait_queue_head *head,
5507                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5508 {
5509         struct io_kiocb *req = pt->req;
5510
5511         /*
5512          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5513          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5514          * if this happens.
5515          */
5516         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5517                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5518
5519                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5520                 if (poll_one->head == head)
5521                         return;
5522                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5523                 if (*poll_ptr) {
5524                         if ((*poll_ptr)->head == head)
5525                                 return;
5526                         pt->error = -EINVAL;
5527                         return;
5528                 }
5529                 /*
5530                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5531                  * into one-shot mode.
5532                  */
5533                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5534                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5535                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5536                 if (!poll) {
5537                         pt->error = -ENOMEM;
5538                         return;
5539                 }
5540                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5541                 req_ref_get(req);
5542                 poll->wait.private = req;
5543                 *poll_ptr = poll;
5544         }
5545
5546         pt->nr_entries++;
5547         poll->head = head;
5548
5549         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5550                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5551         else
5552                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5553 }
5554
5555 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5556                                struct poll_table_struct *p)
5557 {
5558         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5559         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5560
5561         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5562 }
5563
5564 static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5565 {
5566         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5567         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5568
5569         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5570
5571         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5572                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5573                 return;
5574         }
5575
5576         hash_del(&req->hash_node);
5577         io_poll_remove_double(req);
5578         apoll->poll.done = true;
5579         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5580
5581         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5582                 io_req_task_submit(req, locked);
5583         else
5584                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5585 }
5586
5587 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5588                         void *key)
5589 {
5590         struct io_kiocb *req = wait->private;
5591         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5592
5593         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5594                                         key_to_poll(key));
5595
5596         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5597 }
5598
5599 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5600 {
5601         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5602         struct hlist_head *list;
5603
5604         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5605         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5606 }
5607
5608 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5609                                       struct io_poll_iocb *poll,
5610                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5611                                       wait_queue_func_t wake_func)
5612         __acquires(&ctx->completion_lock)
5613 {
5614         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5615         bool cancel = false;
5616
5617         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5618         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5619         poll->file = req->file;
5620         poll->wait.private = req;
5621
5622         ipt->pt._key = mask;
5623         ipt->req = req;
5624         ipt->error = 0;
5625         ipt->nr_entries = 0;
5626
5627         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5628         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5629                 ipt->error = -EINVAL;
5630
5631         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5632         if (ipt->error || (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)))
5633                 io_poll_remove_double(req);
5634         if (likely(poll->head)) {
5635                 spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5636                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5637                         if (ipt->error)
5638                                 cancel = true;
5639                         ipt->error = 0;
5640                         mask = 0;
5641                 }
5642                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5643                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5644                 else if (cancel)
5645                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5646                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5647                         io_poll_req_insert(req);
5648                 spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5649         }
5650
5651         return mask;
5652 }
5653
5654 enum {
5655         IO_APOLL_OK,
5656         IO_APOLL_ABORTED,
5657         IO_APOLL_READY
5658 };
5659
5660 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5661 {
5662         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5663         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5664         struct async_poll *apoll;
5665         struct io_poll_table ipt;
5666         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5667         int rw;
5668
5669         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5670                 return IO_APOLL_ABORTED;
5671         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5672                 return IO_APOLL_ABORTED;
5673         if (!def->pollin && !def->pollout)
5674                 return IO_APOLL_ABORTED;
5675
5676         if (def->pollin) {
5677                 rw = READ;
5678                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5679
5680                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5681                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5682                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5683                         mask &= ~POLLIN;
5684         } else {
5685                 rw = WRITE;
5686                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5687         }
5688
5689         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5690         if (!io_file_supports_nowait(req, rw))
5691                 return IO_APOLL_ABORTED;
5692
5693         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5694         if (unlikely(!apoll))
5695                 return IO_APOLL_ABORTED;
5696         apoll->double_poll = NULL;
5697         req->apoll = apoll;
5698         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5699         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5700         io_req_set_refcount(req);
5701
5702         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5703                                         io_async_wake);
5704         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5705         if (ret || ipt.error)
5706                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
5707
5708         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5709                                 mask, apoll->poll.events);
5710         return IO_APOLL_OK;
5711 }
5712
5713 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5714                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5715         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5716 {
5717         bool do_complete = false;
5718
5719         if (!poll->head)
5720                 return false;
5721         spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5722         if (do_cancel)
5723                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5724         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5725                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5726                 do_complete = true;
5727         }
5728         spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5729         hash_del(&req->hash_node);
5730         return do_complete;
5731 }
5732
5733 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5734         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5735 {
5736         bool do_complete;
5737
5738         io_poll_remove_double(req);
5739         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5740
5741         if (do_complete) {
5742                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5743                 io_commit_cqring(req->ctx);
5744                 req_set_fail(req);
5745                 io_put_req_deferred(req);
5746         }
5747         return do_complete;
5748 }
5749
5750 /*
5751  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5752  */
5753 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5754                                bool cancel_all)
5755 {
5756         struct hlist_node *tmp;
5757         struct io_kiocb *req;
5758         int posted = 0, i;
5759
5760         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5761         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5762                 struct hlist_head *list;
5763
5764                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5765                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5766                         if (io_match_task_safe(req, tsk, cancel_all))
5767                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5768                 }
5769         }
5770         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5771
5772         if (posted)
5773                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5774
5775         return posted != 0;
5776 }
5777
5778 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5779                                      bool poll_only)
5780         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5781 {
5782         struct hlist_head *list;
5783         struct io_kiocb *req;
5784
5785         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5786         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5787                 if (sqe_addr != req->user_data)
5788                         continue;
5789                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5790                         continue;
5791                 return req;
5792         }
5793         return NULL;
5794 }
5795
5796 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5797                           bool poll_only)
5798         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5799 {
5800         struct io_kiocb *req;
5801
5802         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5803         if (!req)
5804                 return -ENOENT;
5805         if (io_poll_remove_one(req))
5806                 return 0;
5807
5808         return -EALREADY;
5809 }
5810
5811 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5812                                      unsigned int flags)
5813 {
5814         u32 events;
5815
5816         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5817 #ifdef __BIG_ENDIAN
5818         events = swahw32(events);
5819 #endif
5820         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5821                 events |= EPOLLONESHOT;
5822         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5823 }
5824
5825 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5826                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5827 {
5828         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5829         u32 flags;
5830
5831         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5832                 return -EINVAL;
5833         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5834                 return -EINVAL;
5835         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5836         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5837                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5838                 return -EINVAL;
5839         /* meaningless without update */
5840         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5841                 return -EINVAL;
5842
5843         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5844         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5845         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5846
5847         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5848         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5849                 return -EINVAL;
5850         if (upd->update_events)
5851                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5852         else if (sqe->poll32_events)
5853                 return -EINVAL;
5854
5855         return 0;
5856 }
5857
5858 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5859                         void *key)
5860 {
5861         struct io_kiocb *req = wait->private;
5862         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5863
5864         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5865 }
5866
5867 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5868                                struct poll_table_struct *p)
5869 {
5870         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5871
5872         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5873 }
5874
5875 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5876 {
5877         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5878         u32 flags;
5879
5880         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5881                 return -EINVAL;
5882         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5883                 return -EINVAL;
5884         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5885         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5886                 return -EINVAL;
5887
5888         io_req_set_refcount(req);
5889         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5890         return 0;
5891 }
5892
5893 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5894 {
5895         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5896         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5897         struct io_poll_table ipt;
5898         __poll_t mask;
5899         bool done;
5900
5901         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5902
5903         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5904                                         io_poll_wake);
5905
5906         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5907                 ipt.error = 0;
5908                 done = io_poll_complete(req, mask);
5909         }
5910         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5911
5912         if (mask) {
5913                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5914                 if (done)
5915                         io_put_req(req);
5916         }
5917         return ipt.error;
5918 }
5919
5920 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5921 {
5922         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5923         struct io_kiocb *preq;
5924         bool completing;
5925         int ret;
5926
5927         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5928         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5929         if (!preq) {
5930                 ret = -ENOENT;
5931                 goto err;
5932         }
5933
5934         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5935                 completing = true;
5936                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5937                 goto err;
5938         }
5939
5940         /*
5941          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5942          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5943          * let completion re-add it.
5944          */
5945         io_poll_remove_double(preq);
5946         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5947         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5948                 ret = -EALREADY;
5949                 goto err;
5950         }
5951         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5952         ret = 0;
5953 err:
5954         if (ret < 0) {
5955                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5956                 req_set_fail(req);
5957                 io_req_complete(req, ret);
5958                 return 0;
5959         }
5960         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5961         if (req->poll_update.update_events) {
5962                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5963                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5964                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5965         }
5966         if (req->poll_update.update_user_data)
5967                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5968         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5969
5970         /* complete update request, we're done with it */
5971         io_req_complete(req, ret);
5972
5973         if (!completing) {
5974                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5975                 if (ret < 0) {
5976                         req_set_fail(preq);
5977                         io_req_complete(preq, ret);
5978                 }
5979         }
5980         return 0;
5981 }
5982
5983 static void io_req_task_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5984 {
5985         req_set_fail(req);
5986         io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
5987 }
5988
5989 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5990 {
5991         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5992                                                 struct io_timeout_data, timer);
5993         struct io_kiocb *req = data->req;
5994         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5995         unsigned long flags;
5996
5997         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
5998         list_del_init(&req->timeout.list);
5999         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
6000                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
6001         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6002
6003         req->io_task_work.func = io_req_task_timeout;
6004         io_req_task_work_add(req);
6005         return HRTIMER_NORESTART;
6006 }
6007
6008 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
6009                                            __u64 user_data)
6010         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6011 {
6012         struct io_timeout_data *io;
6013         struct io_kiocb *req;
6014         bool found = false;
6015
6016         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
6017                 found = user_data == req->user_data;
6018                 if (found)
6019                         break;
6020         }
6021         if (!found)
6022                 return ERR_PTR(-ENOENT);
6023
6024         io = req->async_data;
6025         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6026                 return ERR_PTR(-EALREADY);
6027         list_del_init(&req->timeout.list);
6028         return req;
6029 }
6030
6031 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
6032         __must_hold(&ctx->completion_lock)
6033         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6034 {
6035         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6036
6037         if (IS_ERR(req))
6038                 return PTR_ERR(req);
6039
6040         req_set_fail(req);
6041         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
6042         io_put_req_deferred(req);
6043         return 0;
6044 }
6045
6046 static clockid_t io_timeout_get_clock(struct io_timeout_data *data)
6047 {
6048         switch (data->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) {
6049         case IORING_TIMEOUT_BOOTTIME:
6050                 return CLOCK_BOOTTIME;
6051         case IORING_TIMEOUT_REALTIME:
6052                 return CLOCK_REALTIME;
6053         default:
6054                 /* can't happen, vetted at prep time */
6055                 WARN_ON_ONCE(1);
6056                 fallthrough;
6057         case 0:
6058                 return CLOCK_MONOTONIC;
6059         }
6060 }
6061
6062 static int io_linked_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6063                                     struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6064         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6065 {
6066         struct io_timeout_data *io;
6067         struct io_kiocb *req;
6068         bool found = false;
6069
6070         list_for_each_entry(req, &ctx->ltimeout_list, timeout.list) {
6071                 found = user_data == req->user_data;
6072                 if (found)
6073                         break;
6074         }
6075         if (!found)
6076                 return -ENOENT;
6077
6078         io = req->async_data;
6079         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6080                 return -EALREADY;
6081         hrtimer_init(&io->timer, io_timeout_get_clock(io), mode);
6082         io->timer.function = io_link_timeout_fn;
6083         hrtimer_start(&io->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6084         return 0;
6085 }
6086
6087 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6088                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6089         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6090 {
6091         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6092         struct io_timeout_data *data;
6093
6094         if (IS_ERR(req))
6095                 return PTR_ERR(req);
6096
6097         req->timeout.off = 0; /* noseq */
6098         data = req->async_data;
6099         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
6100         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), mode);
6101         data->timer.function = io_timeout_fn;
6102         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6103         return 0;
6104 }
6105
6106 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
6107                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
6108 {
6109         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6110
6111         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6112                 return -EINVAL;
6113         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6114                 return -EINVAL;
6115         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
6116                 return -EINVAL;
6117
6118         tr->ltimeout = false;
6119         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6120         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6121         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK) {
6122                 if (hweight32(tr->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6123                         return -EINVAL;
6124                 if (tr->flags & IORING_LINK_TIMEOUT_UPDATE)
6125                         tr->ltimeout = true;
6126                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK|IORING_TIMEOUT_ABS))
6127                         return -EINVAL;
6128                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
6129                         return -EFAULT;
6130         } else if (tr->flags) {
6131                 /* timeout removal doesn't support flags */
6132                 return -EINVAL;
6133         }
6134
6135         return 0;
6136 }
6137
6138 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
6139 {
6140         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
6141                                             : HRTIMER_MODE_REL;
6142 }
6143
6144 /*
6145  * Remove or update an existing timeout command
6146  */
6147 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6148 {
6149         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6150         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6151         int ret;
6152
6153         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
6154                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
6155                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6156                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
6157                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6158                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6159         } else {
6160                 enum hrtimer_mode mode = io_translate_timeout_mode(tr->flags);
6161
6162                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6163                 if (tr->ltimeout)
6164                         ret = io_linked_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6165                 else
6166                         ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6167                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6168         }
6169
6170         if (ret < 0)
6171                 req_set_fail(req);
6172         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6173         return 0;
6174 }
6175
6176 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6177                            bool is_timeout_link)
6178 {
6179         struct io_timeout_data *data;
6180         unsigned flags;
6181         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
6182
6183         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6184                 return -EINVAL;
6185         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
6186             sqe->splice_fd_in)
6187                 return -EINVAL;
6188         if (off && is_timeout_link)
6189                 return -EINVAL;
6190         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6191         if (flags & ~(IORING_TIMEOUT_ABS | IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK))
6192                 return -EINVAL;
6193         /* more than one clock specified is invalid, obviously */
6194         if (hweight32(flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6195                 return -EINVAL;
6196
6197         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6198         req->timeout.off = off;
6199         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
6200                 req->ctx->off_timeout_used = true;
6201
6202         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
6203                 return -ENOMEM;
6204
6205         data = req->async_data;
6206         data->req = req;
6207         data->flags = flags;
6208
6209         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
6210                 return -EFAULT;
6211
6212         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
6213         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), data->mode);
6214
6215         if (is_timeout_link) {
6216                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
6217
6218                 if (!link->head)
6219                         return -EINVAL;
6220                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6221                         return -EINVAL;
6222                 req->timeout.head = link->last;
6223                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
6224         }
6225         return 0;
6226 }
6227
6228 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6229 {
6230         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6231         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6232         struct list_head *entry;
6233         u32 tail, off = req->timeout.off;
6234
6235         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6236
6237         /*
6238          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
6239          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
6240          * a pure timeout request, sequence isn't used.
6241          */
6242         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
6243                 entry = ctx->timeout_list.prev;
6244                 goto add;
6245         }
6246
6247         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6248         req->timeout.target_seq = tail + off;
6249
6250         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
6251          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
6252          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
6253          */
6254         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
6255
6256         /*
6257          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
6258          * the one we need first.
6259          */
6260         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
6261                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
6262                                                   timeout.list);
6263
6264                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
6265                         continue;
6266                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
6267                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
6268                         break;
6269         }
6270 add:
6271         list_add(&req->timeout.list, entry);
6272         data->timer.function = io_timeout_fn;
6273         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
6274         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6275         return 0;
6276 }
6277
6278 struct io_cancel_data {
6279         struct io_ring_ctx *ctx;
6280         u64 user_data;
6281 };
6282
6283 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
6284 {
6285         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6286         struct io_cancel_data *cd = data;
6287
6288         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
6289 }
6290
6291 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
6292                                struct io_ring_ctx *ctx)
6293 {
6294         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
6295         enum io_wq_cancel cancel_ret;
6296         int ret = 0;
6297
6298         if (!tctx || !tctx->io_wq)
6299                 return -ENOENT;
6300
6301         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
6302         switch (cancel_ret) {
6303         case IO_WQ_CANCEL_OK:
6304                 ret = 0;
6305                 break;
6306         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
6307                 ret = -EALREADY;
6308                 break;
6309         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
6310                 ret = -ENOENT;
6311                 break;
6312         }
6313
6314         return ret;
6315 }
6316
6317 static int io_try_cancel_userdata(struct io_kiocb *req, u64 sqe_addr)
6318 {
6319         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6320         int ret;
6321
6322         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
6323
6324         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
6325         if (ret != -ENOENT)
6326                 return ret;
6327
6328         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6329         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6330         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
6331         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6332         if (ret != -ENOENT)
6333                 goto out;
6334         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
6335 out:
6336         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6337         return ret;
6338 }
6339
6340 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
6341                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6342 {
6343         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6344                 return -EINVAL;
6345         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6346                 return -EINVAL;
6347         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
6348             sqe->splice_fd_in)
6349                 return -EINVAL;
6350
6351         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6352         return 0;
6353 }
6354
6355 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6356 {
6357         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6358         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
6359         struct io_tctx_node *node;
6360         int ret;
6361
6362         ret = io_try_cancel_userdata(req, sqe_addr);
6363         if (ret != -ENOENT)
6364                 goto done;
6365
6366         /* slow path, try all io-wq's */
6367         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6368         ret = -ENOENT;
6369         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
6370                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
6371
6372                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
6373                 if (ret != -ENOENT)
6374                         break;
6375         }
6376         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6377 done:
6378         if (ret < 0)
6379                 req_set_fail(req);
6380         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6381         return 0;
6382 }
6383
6384 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
6385                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6386 {
6387         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6388                 return -EINVAL;
6389         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6390                 return -EINVAL;
6391
6392         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6393         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6394         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6395                 return -EINVAL;
6396         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6397         return 0;
6398 }
6399
6400 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6401 {
6402         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6403         struct io_uring_rsrc_update2 up;
6404         int ret;
6405
6406         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6407         up.data = req->rsrc_update.arg;
6408         up.nr = 0;
6409         up.tags = 0;
6410         up.resv = 0;
6411
6412         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6413         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
6414                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
6415         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6416
6417         if (ret < 0)
6418                 req_set_fail(req);
6419         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6420         return 0;
6421 }
6422
6423 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6424 {
6425         switch (req->opcode) {
6426         case IORING_OP_NOP:
6427                 return 0;
6428         case IORING_OP_READV:
6429         case IORING_OP_READ_FIXED:
6430         case IORING_OP_READ:
6431                 return io_read_prep(req, sqe);
6432         case IORING_OP_WRITEV:
6433         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6434         case IORING_OP_WRITE:
6435                 return io_write_prep(req, sqe);
6436         case IORING_OP_POLL_ADD:
6437                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6438         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6439                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
6440         case IORING_OP_FSYNC:
6441                 return io_fsync_prep(req, sqe);
6442         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6443                 return io_sfr_prep(req, sqe);
6444         case IORING_OP_SENDMSG:
6445         case IORING_OP_SEND:
6446                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6447         case IORING_OP_RECVMSG:
6448         case IORING_OP_RECV:
6449                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6450         case IORING_OP_CONNECT:
6451                 return io_connect_prep(req, sqe);
6452         case IORING_OP_TIMEOUT:
6453                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6454         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6455                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6456         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6457                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6458         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6459                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6460         case IORING_OP_ACCEPT:
6461                 return io_accept_prep(req, sqe);
6462         case IORING_OP_FALLOCATE:
6463                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6464         case IORING_OP_OPENAT:
6465                 return io_openat_prep(req, sqe);
6466         case IORING_OP_CLOSE:
6467                 return io_close_prep(req, sqe);
6468         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6469                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6470         case IORING_OP_STATX:
6471                 return io_statx_prep(req, sqe);
6472         case IORING_OP_FADVISE:
6473                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6474         case IORING_OP_MADVISE:
6475                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6476         case IORING_OP_OPENAT2:
6477                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6478         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6479                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6480         case IORING_OP_SPLICE:
6481                 return io_splice_prep(req, sqe);
6482         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6483                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6484         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6485                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6486         case IORING_OP_TEE:
6487                 return io_tee_prep(req, sqe);
6488         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6489                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6490         case IORING_OP_RENAMEAT:
6491                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6492         case IORING_OP_UNLINKAT:
6493                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6494         case IORING_OP_MKDIRAT:
6495                 return io_mkdirat_prep(req, sqe);
6496         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6497                 return io_symlinkat_prep(req, sqe);
6498         case IORING_OP_LINKAT:
6499                 return io_linkat_prep(req, sqe);
6500         }
6501
6502         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6503                         req->opcode);
6504         return -EINVAL;
6505 }
6506
6507 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
6508 {
6509         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
6510                 return 0;
6511         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
6512                 return -EFAULT;
6513         if (io_alloc_async_data(req))
6514                 return -EAGAIN;
6515
6516         switch (req->opcode) {
6517         case IORING_OP_READV:
6518                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6519         case IORING_OP_WRITEV:
6520                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6521         case IORING_OP_SENDMSG:
6522                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6523         case IORING_OP_RECVMSG:
6524                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6525         case IORING_OP_CONNECT:
6526                 return io_connect_prep_async(req);
6527         }
6528         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6529                     req->opcode);
6530         return -EFAULT;
6531 }
6532
6533 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6534 {
6535         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6536
6537         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6538         io_for_each_link(req, req)
6539                 seq--;
6540         return seq;
6541 }
6542
6543 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6544 {
6545         struct io_kiocb *pos;
6546         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6547         struct io_defer_entry *de;
6548         int ret;
6549         u32 seq;
6550
6551         if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
6552                 io_req_complete_fail_submit(req);
6553                 return true;
6554         }
6555
6556         /*
6557          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6558          * head request and the next request/link after the current link.
6559          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6560          * maintained for every request of our link.
6561          */
6562         if (ctx->drain_next) {
6563                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6564                 ctx->drain_next = false;
6565         }
6566         /* not interested in head, start from the first linked */
6567         io_for_each_link(pos, req->link) {
6568                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6569                         ctx->drain_next = true;
6570                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6571                         break;
6572                 }
6573         }
6574
6575         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6576         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6577                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6578                 ctx->drain_active = false;
6579                 return false;
6580         }
6581
6582         seq = io_get_sequence(req);
6583         /* Still a chance to pass the sequence check */
6584         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6585                 return false;
6586
6587         ret = io_req_prep_async(req);
6588         if (ret)
6589                 goto fail;
6590         io_prep_async_link(req);
6591         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6592         if (!de) {
6593                 ret = -ENOMEM;
6594 fail:
6595                 io_req_complete_failed(req, ret);
6596                 return true;
6597         }
6598
6599         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6600         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6601                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6602                 kfree(de);
6603                 io_queue_async_work(req, NULL);
6604                 return true;
6605         }
6606
6607         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6608         de->req = req;
6609         de->seq = seq;
6610         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6611         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6612         return true;
6613 }
6614
6615 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6616 {
6617         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6618                 switch (req->opcode) {
6619                 case IORING_OP_READV:
6620                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6621                 case IORING_OP_READ:
6622                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6623                         break;
6624                 case IORING_OP_RECVMSG:
6625                 case IORING_OP_RECV:
6626                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6627                         break;
6628                 }
6629         }
6630
6631         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6632                 switch (req->opcode) {
6633                 case IORING_OP_READV:
6634                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6635                 case IORING_OP_READ:
6636                 case IORING_OP_WRITEV:
6637                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6638                 case IORING_OP_WRITE: {
6639                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6640
6641                         kfree(io->free_iovec);
6642                         break;
6643                         }
6644                 case IORING_OP_RECVMSG:
6645                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6646                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6647
6648                         kfree(io->free_iov);
6649                         break;
6650                         }
6651                 case IORING_OP_SPLICE:
6652                 case IORING_OP_TEE:
6653                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6654                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6655                         break;
6656                 case IORING_OP_OPENAT:
6657                 case IORING_OP_OPENAT2:
6658                         if (req->open.filename)
6659                                 putname(req->open.filename);
6660                         break;
6661                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6662                         putname(req->rename.oldpath);
6663                         putname(req->rename.newpath);
6664                         break;
6665                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6666                         putname(req->unlink.filename);
6667                         break;
6668                 case IORING_OP_MKDIRAT:
6669                         putname(req->mkdir.filename);
6670                         break;
6671                 case IORING_OP_SYMLINKAT:
6672                         putname(req->symlink.oldpath);
6673                         putname(req->symlink.newpath);
6674                         break;
6675                 case IORING_OP_LINKAT:
6676                         putname(req->hardlink.oldpath);
6677                         putname(req->hardlink.newpath);
6678                         break;
6679                 }
6680         }
6681         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6682                 kfree(req->apoll->double_poll);
6683                 kfree(req->apoll);
6684                 req->apoll = NULL;
6685         }
6686         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6687                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6688
6689                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6690         }
6691         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6692                 put_cred(req->creds);
6693
6694         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6695 }
6696
6697 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6698 {
6699         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6700         const struct cred *creds = NULL;
6701         int ret;
6702
6703         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6704                 creds = override_creds(req->creds);
6705
6706         switch (req->opcode) {
6707         case IORING_OP_NOP:
6708                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6709                 break;
6710         case IORING_OP_READV:
6711         case IORING_OP_READ_FIXED:
6712         case IORING_OP_READ:
6713                 ret = io_read(req, issue_flags);
6714                 break;
6715         case IORING_OP_WRITEV:
6716         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6717         case IORING_OP_WRITE:
6718                 ret = io_write(req, issue_flags);
6719                 break;
6720         case IORING_OP_FSYNC:
6721                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6722                 break;
6723         case IORING_OP_POLL_ADD:
6724                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6725                 break;
6726         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6727                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6728                 break;
6729         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6730                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6731                 break;
6732         case IORING_OP_SENDMSG:
6733                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6734                 break;
6735         case IORING_OP_SEND:
6736                 ret = io_send(req, issue_flags);
6737                 break;
6738         case IORING_OP_RECVMSG:
6739                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6740                 break;
6741         case IORING_OP_RECV:
6742                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6743                 break;
6744         case IORING_OP_TIMEOUT:
6745                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6746                 break;
6747         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6748                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6749                 break;
6750         case IORING_OP_ACCEPT:
6751                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6752                 break;
6753         case IORING_OP_CONNECT:
6754                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6755                 break;
6756         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6757                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6758                 break;
6759         case IORING_OP_FALLOCATE:
6760                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6761                 break;
6762         case IORING_OP_OPENAT:
6763                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6764                 break;
6765         case IORING_OP_CLOSE:
6766                 ret = io_close(req, issue_flags);
6767                 break;
6768         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6769                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6770                 break;
6771         case IORING_OP_STATX:
6772                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6773                 break;
6774         case IORING_OP_FADVISE:
6775                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6776                 break;
6777         case IORING_OP_MADVISE:
6778                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6779                 break;
6780         case IORING_OP_OPENAT2:
6781                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6782                 break;
6783         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6784                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6785                 break;
6786         case IORING_OP_SPLICE:
6787                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6788                 break;
6789         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6790                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6791                 break;
6792         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6793                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6794                 break;
6795         case IORING_OP_TEE:
6796                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6797                 break;
6798         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6799                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6800                 break;
6801         case IORING_OP_RENAMEAT:
6802                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6803                 break;
6804         case IORING_OP_UNLINKAT:
6805                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6806                 break;
6807         case IORING_OP_MKDIRAT:
6808                 ret = io_mkdirat(req, issue_flags);
6809                 break;
6810         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6811                 ret = io_symlinkat(req, issue_flags);
6812                 break;
6813         case IORING_OP_LINKAT:
6814                 ret = io_linkat(req, issue_flags);
6815                 break;
6816         default:
6817                 ret = -EINVAL;
6818                 break;
6819         }
6820
6821         if (creds)
6822                 revert_creds(creds);
6823         if (ret)
6824                 return ret;
6825         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6826         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6827                 io_iopoll_req_issued(req);
6828
6829         return 0;
6830 }
6831
6832 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
6833 {
6834         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6835
6836         req = io_put_req_find_next(req);
6837         return req ? &req->work : NULL;
6838 }
6839
6840 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6841 {
6842         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6843         struct io_kiocb *timeout;
6844         int ret = 0;
6845
6846         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
6847         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
6848                 __io_req_set_refcount(req, 2);
6849         else
6850                 req_ref_get(req);
6851
6852         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6853         if (timeout)
6854                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6855
6856         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
6857         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6858                 ret = -ECANCELED;
6859
6860         if (!ret) {
6861                 do {
6862                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6863                         /*
6864                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6865                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6866                          * wait for request slots on the block side.
6867                          */
6868                         if (ret != -EAGAIN)
6869                                 break;
6870                         cond_resched();
6871                 } while (1);
6872         }
6873
6874         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6875         if (ret)
6876                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6877 }
6878
6879 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6880                                                        unsigned i)
6881 {
6882         return &table->files[i];
6883 }
6884
6885 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6886                                               int index)
6887 {
6888         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6889
6890         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6891 }
6892
6893 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6894 {
6895         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6896
6897         if (__io_file_supports_nowait(file, READ))
6898                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6899         if (__io_file_supports_nowait(file, WRITE))
6900                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6901         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6902                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6903         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6904 }
6905
6906 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_ring_ctx *ctx,
6907                                              struct io_kiocb *req, int fd)
6908 {
6909         struct file *file;
6910         unsigned long file_ptr;
6911
6912         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6913                 return NULL;
6914         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6915         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6916         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6917         file_ptr &= ~FFS_MASK;
6918         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6919         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_NOWAIT_READ_BIT);
6920         io_req_set_rsrc_node(req);
6921         return file;
6922 }
6923
6924 static struct file *io_file_get_normal(struct io_ring_ctx *ctx,
6925                                        struct io_kiocb *req, int fd)
6926 {
6927         struct file *file = fget(fd);
6928
6929         trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6930
6931         /* we don't allow fixed io_uring files */
6932         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6933                 io_req_track_inflight(req);
6934         return file;
6935 }
6936
6937 static inline struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
6938                                        struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6939 {
6940         if (fixed)
6941                 return io_file_get_fixed(ctx, req, fd);
6942         else
6943                 return io_file_get_normal(ctx, req, fd);
6944 }
6945
6946 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6947 {
6948         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
6949         int ret = -ENOENT;
6950
6951         if (prev) {
6952                 if (!(req->task->flags & PF_EXITING))
6953                         ret = io_try_cancel_userdata(req, prev->user_data);
6954                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
6955                 io_put_req(prev);
6956         } else {
6957                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6958         }
6959 }
6960
6961 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6962 {
6963         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6964                                                 struct io_timeout_data, timer);
6965         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6966         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6967         unsigned long flags;
6968
6969         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
6970         prev = req->timeout.head;
6971         req->timeout.head = NULL;
6972
6973         /*
6974          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6975          * race with the completion of the linked work.
6976          */
6977         if (prev) {
6978                 io_remove_next_linked(prev);
6979                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6980                         prev = NULL;
6981         }
6982         list_del(&req->timeout.list);
6983         req->timeout.prev = prev;
6984         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6985
6986         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
6987         io_req_task_work_add(req);
6988         return HRTIMER_NORESTART;
6989 }
6990
6991 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6992 {
6993         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6994
6995         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6996         /*
6997          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6998          * before we got a chance to setup the timer
6999          */
7000         if (req->timeout.head) {
7001                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
7002
7003                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
7004                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
7005                                 data->mode);
7006                 list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->ltimeout_list);
7007         }
7008         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
7009         /* drop submission reference */
7010         io_put_req(req);
7011 }
7012
7013 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7014         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7015 {
7016         struct io_kiocb *linked_timeout;
7017         int ret;
7018
7019 issue_sqe:
7020         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
7021
7022         /*
7023          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
7024          * doesn't support non-blocking read/write attempts
7025          */
7026         if (likely(!ret)) {
7027                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
7028                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7029                         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
7030
7031                         state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
7032                         if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
7033                                 io_submit_flush_completions(ctx);
7034                         return;
7035                 }
7036
7037                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
7038                 if (linked_timeout)
7039                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7040         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
7041                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
7042
7043                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
7044                 case IO_APOLL_READY:
7045                         if (linked_timeout)
7046                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7047                         goto issue_sqe;
7048                 case IO_APOLL_ABORTED:
7049                         /*
7050                          * Queued up for async execution, worker will release
7051                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
7052                          */
7053                         io_queue_async_work(req, NULL);
7054                         break;
7055                 }
7056
7057                 if (linked_timeout)
7058                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7059         } else {
7060                 io_req_complete_failed(req, ret);
7061         }
7062 }
7063
7064 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7065         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7066 {
7067         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
7068                 return;
7069
7070         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL)))) {
7071                 __io_queue_sqe(req);
7072         } else if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
7073                 io_req_complete_fail_submit(req);
7074         } else {
7075                 int ret = io_req_prep_async(req);
7076
7077                 if (unlikely(ret))
7078                         io_req_complete_failed(req, ret);
7079                 else
7080                         io_queue_async_work(req, NULL);
7081         }
7082 }
7083
7084 /*
7085  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
7086  *
7087  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
7088  */
7089 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
7090                                         struct io_kiocb *req,
7091                                         unsigned int sqe_flags)
7092 {
7093         if (likely(!ctx->restricted))
7094                 return true;
7095
7096         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
7097                 return false;
7098
7099         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
7100             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
7101                 return false;
7102
7103         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
7104                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
7105                 return false;
7106
7107         return true;
7108 }
7109
7110 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7111                        const struct io_uring_sqe *sqe)
7112         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7113 {
7114         struct io_submit_state *state;
7115         unsigned int sqe_flags;
7116         int personality, ret = 0;
7117
7118         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
7119         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
7120         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
7121         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
7122         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
7123         req->file = NULL;
7124         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
7125         req->task = current;
7126
7127         /* enforce forwards compatibility on users */
7128         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
7129                 return -EINVAL;
7130         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
7131                 return -EINVAL;
7132         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
7133                 return -EACCES;
7134
7135         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
7136             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
7137                 return -EOPNOTSUPP;
7138         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
7139                 ctx->drain_active = true;
7140
7141         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
7142         if (personality) {
7143                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
7144                 if (!req->creds)
7145                         return -EINVAL;
7146                 get_cred(req->creds);
7147                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
7148         }
7149         state = &ctx->submit_state;
7150
7151         /*
7152          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
7153          * is potentially a read/write to block based storage.
7154          */
7155         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
7156             io_op_defs[req->opcode].plug) {
7157                 blk_start_plug(&state->plug);
7158                 state->plug_started = true;
7159         }
7160
7161         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
7162                 req->file = io_file_get(ctx, req, READ_ONCE(sqe->fd),
7163                                         (sqe_flags & IOSQE_FIXED_FILE));
7164                 if (unlikely(!req->file))
7165                         ret = -EBADF;
7166         }
7167
7168         state->ios_left--;
7169         return ret;
7170 }
7171
7172 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7173                          const struct io_uring_sqe *sqe)
7174         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7175 {
7176         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
7177         int ret;
7178
7179         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
7180         if (unlikely(ret)) {
7181 fail_req:
7182                 /* fail even hard links since we don't submit */
7183                 if (link->head) {
7184                         /*
7185                          * we can judge a link req is failed or cancelled by if
7186                          * REQ_F_FAIL is set, but the head is an exception since
7187                          * it may be set REQ_F_FAIL because of other req's failure
7188                          * so let's leverage req->result to distinguish if a head
7189                          * is set REQ_F_FAIL because of its failure or other req's
7190                          * failure so that we can set the correct ret code for it.
7191                          * init result here to avoid affecting the normal path.
7192                          */
7193                         if (!(link->head->flags & REQ_F_FAIL))
7194                                 req_fail_link_node(link->head, -ECANCELED);
7195                 } else if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7196                         /*
7197                          * the current req is a normal req, we should return
7198                          * error and thus break the submittion loop.
7199                          */
7200                         io_req_complete_failed(req, ret);
7201                         return ret;
7202                 }
7203                 req_fail_link_node(req, ret);
7204         } else {
7205                 ret = io_req_prep(req, sqe);
7206                 if (unlikely(ret))
7207                         goto fail_req;
7208         }
7209
7210         /* don't need @sqe from now on */
7211         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
7212                                   req->flags, true,
7213                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
7214
7215         /*
7216          * If we already have a head request, queue this one for async
7217          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
7218          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
7219          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
7220          * conditions are true (normal request), then just queue it.
7221          */
7222         if (link->head) {
7223                 struct io_kiocb *head = link->head;
7224
7225                 if (!(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
7226                         ret = io_req_prep_async(req);
7227                         if (unlikely(ret)) {
7228                                 req_fail_link_node(req, ret);
7229                                 if (!(head->flags & REQ_F_FAIL))
7230                                         req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
7231                         }
7232                 }
7233                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
7234                 link->last->link = req;
7235                 link->last = req;
7236
7237                 /* last request of a link, enqueue the link */
7238                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7239                         link->head = NULL;
7240                         io_queue_sqe(head);
7241                 }
7242         } else {
7243                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
7244                         link->head = req;
7245                         link->last = req;
7246                 } else {
7247                         io_queue_sqe(req);
7248                 }
7249         }
7250
7251         return 0;
7252 }
7253
7254 /*
7255  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
7256  */
7257 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
7258                                 struct io_ring_ctx *ctx)
7259 {
7260         if (state->link.head)
7261                 io_queue_sqe(state->link.head);
7262         if (state->compl_nr)
7263                 io_submit_flush_completions(ctx);
7264         if (state->plug_started)
7265                 blk_finish_plug(&state->plug);
7266 }
7267
7268 /*
7269  * Start submission side cache.
7270  */
7271 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
7272                                   unsigned int max_ios)
7273 {
7274         state->plug_started = false;
7275         state->ios_left = max_ios;
7276         /* set only head, no need to init link_last in advance */
7277         state->link.head = NULL;
7278 }
7279
7280 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
7281 {
7282         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7283
7284         /*
7285          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
7286          * since once we write the new head, the application could
7287          * write new data to them.
7288          */
7289         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
7290 }
7291
7292 /*
7293  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
7294  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
7295  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
7296  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
7297  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
7298  * prevent a re-load down the line.
7299  */
7300 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
7301 {
7302         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
7303         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
7304
7305         /*
7306          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
7307          *
7308          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
7309          *    head updates.
7310          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
7311          *    though the application is the one updating it.
7312          */
7313         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
7314         if (likely(head < ctx->sq_entries))
7315                 return &ctx->sq_sqes[head];
7316
7317         /* drop invalid entries */
7318         ctx->cq_extra--;
7319         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
7320                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
7321         return NULL;
7322 }
7323
7324 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
7325         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7326 {
7327         int submitted = 0;
7328
7329         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
7330         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
7331         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
7332                 return -EAGAIN;
7333         io_get_task_refs(nr);
7334
7335         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
7336         while (submitted < nr) {
7337                 const struct io_uring_sqe *sqe;
7338                 struct io_kiocb *req;
7339
7340                 req = io_alloc_req(ctx);
7341                 if (unlikely(!req)) {
7342                         if (!submitted)
7343                                 submitted = -EAGAIN;
7344                         break;
7345                 }
7346                 sqe = io_get_sqe(ctx);
7347                 if (unlikely(!sqe)) {
7348                         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->submit_state.free_list);
7349                         break;
7350                 }
7351                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
7352                 submitted++;
7353                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
7354                         break;
7355         }
7356
7357         if (unlikely(submitted != nr)) {
7358                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
7359                 int unused = nr - ref_used;
7360
7361                 current->io_uring->cached_refs += unused;
7362                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
7363         }
7364
7365         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
7366          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
7367         io_commit_sqring(ctx);
7368
7369         return submitted;
7370 }
7371
7372 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
7373 {
7374         return READ_ONCE(sqd->state);
7375 }
7376
7377 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7378 {
7379         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
7380         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7381         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7382                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7383         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7384 }
7385
7386 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7387 {
7388         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7389         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7390                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7391         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7392 }
7393
7394 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7395 {
7396         unsigned int to_submit;
7397         int ret = 0;
7398
7399         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7400         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7401         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
7402                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
7403
7404         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7405                 unsigned nr_events = 0;
7406                 const struct cred *creds = NULL;
7407
7408                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
7409                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
7410
7411                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7412                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
7413                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
7414
7415                 /*
7416                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
7417                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
7418                  */
7419                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
7420                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
7421                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7422                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7423
7424                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7425                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7426                 if (creds)
7427                         revert_creds(creds);
7428         }
7429
7430         return ret;
7431 }
7432
7433 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7434 {
7435         struct io_ring_ctx *ctx;
7436         unsigned sq_thread_idle = 0;
7437
7438         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7439                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
7440         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7441 }
7442
7443 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
7444 {
7445         bool did_sig = false;
7446         struct ksignal ksig;
7447
7448         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
7449             signal_pending(current)) {
7450                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7451                 if (signal_pending(current))
7452                         did_sig = get_signal(&ksig);
7453                 cond_resched();
7454                 mutex_lock(&sqd->lock);
7455         }
7456         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7457 }
7458
7459 static int io_sq_thread(void *data)
7460 {
7461         struct io_sq_data *sqd = data;
7462         struct io_ring_ctx *ctx;
7463         unsigned long timeout = 0;
7464         char buf[TASK_COMM_LEN];
7465         DEFINE_WAIT(wait);
7466
7467         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
7468         set_task_comm(current, buf);
7469
7470         if (sqd->sq_cpu != -1)
7471                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
7472         else
7473                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
7474         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
7475
7476         mutex_lock(&sqd->lock);
7477         while (1) {
7478                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
7479
7480                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
7481                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
7482                                 break;
7483                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7484                 }
7485
7486                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7487                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7488                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7489
7490                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7491                                 sqt_spin = true;
7492                 }
7493                 if (io_run_task_work())
7494                         sqt_spin = true;
7495
7496                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7497                         cond_resched();
7498                         if (sqt_spin)
7499                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7500                         continue;
7501                 }
7502
7503                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7504                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
7505                         bool needs_sched = true;
7506
7507                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7508                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7509
7510                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7511                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7512                                         needs_sched = false;
7513                                         break;
7514                                 }
7515                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
7516                                         needs_sched = false;
7517                                         break;
7518                                 }
7519                         }
7520
7521                         if (needs_sched) {
7522                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7523                                 schedule();
7524                                 mutex_lock(&sqd->lock);
7525                         }
7526                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7527                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7528                 }
7529
7530                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7531                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7532         }
7533
7534         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
7535         sqd->thread = NULL;
7536         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7537                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7538         io_run_task_work();
7539         mutex_unlock(&sqd->lock);
7540
7541         complete(&sqd->exited);
7542         do_exit(0);
7543 }
7544
7545 struct io_wait_queue {
7546         struct wait_queue_entry wq;
7547         struct io_ring_ctx *ctx;
7548         unsigned cq_tail;
7549         unsigned nr_timeouts;
7550 };
7551
7552 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7553 {
7554         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7555         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
7556
7557         /*
7558          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7559          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7560          * regardless of event count.
7561          */
7562         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7563 }
7564
7565 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7566                             int wake_flags, void *key)
7567 {
7568         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7569                                                         wq);
7570
7571         /*
7572          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7573          * the task, and the next invocation will do it.
7574          */
7575         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7576                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7577         return -1;
7578 }
7579
7580 static int io_run_task_work_sig(void)
7581 {
7582         if (io_run_task_work())
7583                 return 1;
7584         if (!signal_pending(current))
7585                 return 0;
7586         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7587                 return -ERESTARTSYS;
7588         return -EINTR;
7589 }
7590
7591 /* when returns >0, the caller should retry */
7592 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7593                                           struct io_wait_queue *iowq,
7594                                           ktime_t timeout)
7595 {
7596         int ret;
7597
7598         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7599         ret = io_run_task_work_sig();
7600         if (ret || io_should_wake(iowq))
7601                 return ret;
7602         /* let the caller flush overflows, retry */
7603         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7604                 return 1;
7605
7606         if (!schedule_hrtimeout(&timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
7607                 return -ETIME;
7608         return 1;
7609 }
7610
7611 /*
7612  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7613  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7614  */
7615 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7616                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7617                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7618 {
7619         struct io_wait_queue iowq;
7620         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7621         ktime_t timeout = KTIME_MAX;
7622         int ret;
7623
7624         do {
7625                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
7626                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7627                         return 0;
7628                 if (!io_run_task_work())
7629                         break;
7630         } while (1);
7631
7632         if (uts) {
7633                 struct timespec64 ts;
7634
7635                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7636                         return -EFAULT;
7637                 timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
7638         }
7639
7640         if (sig) {
7641 #ifdef CONFIG_COMPAT
7642                 if (in_compat_syscall())
7643                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7644                                                       sigsz);
7645                 else
7646 #endif
7647                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7648
7649                 if (ret)
7650                         return ret;
7651         }
7652
7653         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
7654         iowq.wq.private = current;
7655         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
7656         iowq.ctx = ctx;
7657         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7658         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
7659
7660         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7661         do {
7662                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7663                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
7664                         ret = -EBUSY;
7665                         break;
7666                 }
7667                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7668                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7669                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, timeout);
7670                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7671                 cond_resched();
7672         } while (ret > 0);
7673
7674         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7675
7676         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7677 }
7678
7679 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7680 {
7681         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7682
7683         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7684                 kfree(table[i]);
7685         kfree(table);
7686 }
7687
7688 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7689 {
7690         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7691         size_t init_size = size;
7692         void **table;
7693
7694         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7695         if (!table)
7696                 return NULL;
7697
7698         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7699                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7700
7701                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7702                 if (!table[i]) {
7703                         io_free_page_table(table, init_size);
7704                         return NULL;
7705                 }
7706                 size -= this_size;
7707         }
7708         return table;
7709 }
7710
7711 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7712 {
7713         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7714         kfree(ref_node);
7715 }
7716
7717 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7718 {
7719         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7720         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7721         unsigned long flags;
7722         bool first_add = false;
7723         unsigned long delay = HZ;
7724
7725         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7726         node->done = true;
7727
7728         /* if we are mid-quiesce then do not delay */
7729         if (node->rsrc_data->quiesce)
7730                 delay = 0;
7731
7732         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7733                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7734                                             struct io_rsrc_node, node);
7735                 /* recycle ref nodes in order */
7736                 if (!node->done)
7737                         break;
7738                 list_del(&node->node);
7739                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7740         }
7741         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7742
7743         if (first_add)
7744                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7745 }
7746
7747 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7748 {
7749         struct io_rsrc_node *ref_node;
7750
7751         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7752         if (!ref_node)
7753                 return NULL;
7754
7755         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7756                             0, GFP_KERNEL)) {
7757                 kfree(ref_node);
7758                 return NULL;
7759         }
7760         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7761         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7762         ref_node->done = false;
7763         return ref_node;
7764 }
7765
7766 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7767                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7768 {
7769         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7770         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7771
7772         if (data_to_kill) {
7773                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7774
7775                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7776                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7777                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7778                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7779
7780                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7781                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7782                 ctx->rsrc_node = NULL;
7783         }
7784
7785         if (!ctx->rsrc_node) {
7786                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7787                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7788         }
7789 }
7790
7791 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7792 {
7793         if (ctx->rsrc_backup_node)
7794                 return 0;
7795         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7796         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7797 }
7798
7799 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7800 {
7801         int ret;
7802
7803         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7804         if (data->quiesce)
7805                 return -ENXIO;
7806
7807         data->quiesce = true;
7808         do {
7809                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7810                 if (ret)
7811                         break;
7812                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7813
7814                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7815                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7816                         break;
7817                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7818                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7819                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7820                 if (!ret) {
7821                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7822                         if (atomic_read(&data->refs) > 0) {
7823                                 /*
7824                                  * it has been revived by another thread while
7825                                  * we were unlocked
7826                                  */
7827                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7828                         } else {
7829                                 break;
7830                         }
7831                 }
7832
7833                 atomic_inc(&data->refs);
7834                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7835                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7836                 reinit_completion(&data->done);
7837
7838                 ret = io_run_task_work_sig();
7839                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7840         } while (ret >= 0);
7841         data->quiesce = false;
7842
7843         return ret;
7844 }
7845
7846 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7847 {
7848         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7849         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7850
7851         return &data->tags[table_idx][off];
7852 }
7853
7854 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7855 {
7856         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7857
7858         if (data->tags)
7859                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7860         kfree(data);
7861 }
7862
7863 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7864                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7865                               struct io_rsrc_data **pdata)
7866 {
7867         struct io_rsrc_data *data;
7868         int ret = -ENOMEM;
7869         unsigned i;
7870
7871         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7872         if (!data)
7873                 return -ENOMEM;
7874         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7875         if (!data->tags) {
7876                 kfree(data);
7877                 return -ENOMEM;
7878         }
7879
7880         data->nr = nr;
7881         data->ctx = ctx;
7882         data->do_put = do_put;
7883         if (utags) {
7884                 ret = -EFAULT;
7885                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7886                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7887
7888                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7889                                            sizeof(*tag_slot)))
7890                                 goto fail;
7891                 }
7892         }
7893
7894         atomic_set(&data->refs, 1);
7895         init_completion(&data->done);
7896         *pdata = data;
7897         return 0;
7898 fail:
7899         io_rsrc_data_free(data);
7900         return ret;
7901 }
7902
7903 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7904 {
7905         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]),
7906                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7907         return !!table->files;
7908 }
7909
7910 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
7911 {
7912         kvfree(table->files);
7913         table->files = NULL;
7914 }
7915
7916 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7917 {
7918 #if defined(CONFIG_UNIX)
7919         if (ctx->ring_sock) {
7920                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7921                 struct sk_buff *skb;
7922
7923                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7924                         kfree_skb(skb);
7925         }
7926 #else
7927         int i;
7928
7929         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7930                 struct file *file;
7931
7932                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7933                 if (file)
7934                         fput(file);
7935         }
7936 #endif
7937         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
7938         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7939         ctx->file_data = NULL;
7940         ctx->nr_user_files = 0;
7941 }
7942
7943 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7944 {
7945         int ret;
7946
7947         if (!ctx->file_data)
7948                 return -ENXIO;
7949         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7950         if (!ret)
7951                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7952         return ret;
7953 }
7954
7955 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7956         __releases(&sqd->lock)
7957 {
7958         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7959
7960         /*
7961          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7962          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7963          */
7964         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7965         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7966                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7967         mutex_unlock(&sqd->lock);
7968 }
7969
7970 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7971         __acquires(&sqd->lock)
7972 {
7973         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7974
7975         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7976         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7977         mutex_lock(&sqd->lock);
7978         if (sqd->thread)
7979                 wake_up_process(sqd->thread);
7980 }
7981
7982 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7983 {
7984         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7985         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7986
7987         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7988         mutex_lock(&sqd->lock);
7989         if (sqd->thread)
7990                 wake_up_process(sqd->thread);
7991         mutex_unlock(&sqd->lock);
7992         wait_for_completion(&sqd->exited);
7993 }
7994
7995 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7996 {
7997         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7998                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7999
8000                 io_sq_thread_stop(sqd);
8001                 kfree(sqd);
8002         }
8003 }
8004
8005 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
8006 {
8007         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8008
8009         if (sqd) {
8010                 io_sq_thread_park(sqd);
8011                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8012                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8013                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8014
8015                 io_put_sq_data(sqd);
8016                 ctx->sq_data = NULL;
8017         }
8018 }
8019
8020 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
8021 {
8022         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
8023         struct io_sq_data *sqd;
8024         struct fd f;
8025
8026         f = fdget(p->wq_fd);
8027         if (!f.file)
8028                 return ERR_PTR(-ENXIO);
8029         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8030                 fdput(f);
8031                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8032         }
8033
8034         ctx_attach = f.file->private_data;
8035         sqd = ctx_attach->sq_data;
8036         if (!sqd) {
8037                 fdput(f);
8038                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8039         }
8040         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
8041                 fdput(f);
8042                 return ERR_PTR(-EPERM);
8043         }
8044
8045         refcount_inc(&sqd->refs);
8046         fdput(f);
8047         return sqd;
8048 }
8049
8050 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
8051                                          bool *attached)
8052 {
8053         struct io_sq_data *sqd;
8054
8055         *attached = false;
8056         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8057                 sqd = io_attach_sq_data(p);
8058                 if (!IS_ERR(sqd)) {
8059                         *attached = true;
8060                         return sqd;
8061                 }
8062                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
8063                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
8064                         return sqd;
8065         }
8066
8067         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
8068         if (!sqd)
8069                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8070
8071         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
8072         refcount_set(&sqd->refs, 1);
8073         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
8074         mutex_init(&sqd->lock);
8075         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
8076         init_completion(&sqd->exited);
8077         return sqd;
8078 }
8079
8080 #if defined(CONFIG_UNIX)
8081 /*
8082  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
8083  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
8084  * loops in the file referencing.
8085  */
8086 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
8087 {
8088         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
8089         struct scm_fp_list *fpl;
8090         struct sk_buff *skb;
8091         int i, nr_files;
8092
8093         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
8094         if (!fpl)
8095                 return -ENOMEM;
8096
8097         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
8098         if (!skb) {
8099                 kfree(fpl);
8100                 return -ENOMEM;
8101         }
8102
8103         skb->sk = sk;
8104
8105         nr_files = 0;
8106         fpl->user = get_uid(current_user());
8107         for (i = 0; i < nr; i++) {
8108                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
8109
8110                 if (!file)
8111                         continue;
8112                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
8113                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
8114                 nr_files++;
8115         }
8116
8117         if (nr_files) {
8118                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
8119                 fpl->count = nr_files;
8120                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
8121                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
8122                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
8123                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
8124
8125                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
8126                         fput(fpl->fp[i]);
8127         } else {
8128                 kfree_skb(skb);
8129                 kfree(fpl);
8130         }
8131
8132         return 0;
8133 }
8134
8135 /*
8136  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
8137  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
8138  * garbage collection to take care of this problem for us.
8139  */
8140 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8141 {
8142         unsigned left, total;
8143         int ret = 0;
8144
8145         total = 0;
8146         left = ctx->nr_user_files;
8147         while (left) {
8148                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
8149
8150                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
8151                 if (ret)
8152                         break;
8153                 left -= this_files;
8154                 total += this_files;
8155         }
8156
8157         if (!ret)
8158                 return 0;
8159
8160         while (total < ctx->nr_user_files) {
8161                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
8162
8163                 if (file)
8164                         fput(file);
8165                 total++;
8166         }
8167
8168         return ret;
8169 }
8170 #else
8171 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8172 {
8173         return 0;
8174 }
8175 #endif
8176
8177 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8178 {
8179         struct file *file = prsrc->file;
8180 #if defined(CONFIG_UNIX)
8181         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8182         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
8183         struct sk_buff *skb;
8184         int i;
8185
8186         __skb_queue_head_init(&list);
8187
8188         /*
8189          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
8190          * remove this entry and rearrange the file array.
8191          */
8192         skb = skb_dequeue(head);
8193         while (skb) {
8194                 struct scm_fp_list *fp;
8195
8196                 fp = UNIXCB(skb).fp;
8197                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
8198                         int left;
8199
8200                         if (fp->fp[i] != file)
8201                                 continue;
8202
8203                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
8204                         left = fp->count - 1 - i;
8205                         if (left) {
8206                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
8207                                                 left * sizeof(struct file *));
8208                         }
8209                         fp->count--;
8210                         if (!fp->count) {
8211                                 kfree_skb(skb);
8212                                 skb = NULL;
8213                         } else {
8214                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8215                         }
8216                         fput(file);
8217                         file = NULL;
8218                         break;
8219                 }
8220
8221                 if (!file)
8222                         break;
8223
8224                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8225
8226                 skb = skb_dequeue(head);
8227         }
8228
8229         if (skb_peek(&list)) {
8230                 spin_lock_irq(&head->lock);
8231                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
8232                         __skb_queue_tail(head, skb);
8233                 spin_unlock_irq(&head->lock);
8234         }
8235 #else
8236         fput(file);
8237 #endif
8238 }
8239
8240 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
8241 {
8242         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
8243         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
8244         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
8245
8246         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
8247                 list_del(&prsrc->list);
8248
8249                 if (prsrc->tag) {
8250                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
8251
8252                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
8253                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8254                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
8255                         ctx->cq_extra++;
8256                         io_commit_cqring(ctx);
8257                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8258                         io_cqring_ev_posted(ctx);
8259                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
8260                 }
8261
8262                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
8263                 kfree(prsrc);
8264         }
8265
8266         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
8267         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
8268                 complete(&rsrc_data->done);
8269 }
8270
8271 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
8272 {
8273         struct io_ring_ctx *ctx;
8274         struct llist_node *node;
8275
8276         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
8277         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
8278
8279         while (node) {
8280                 struct io_rsrc_node *ref_node;
8281                 struct llist_node *next = node->next;
8282
8283                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
8284                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
8285                 node = next;
8286         }
8287 }
8288
8289 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8290                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
8291 {
8292         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
8293         struct file *file;
8294         int fd, ret;
8295         unsigned i;
8296
8297         if (ctx->file_data)
8298                 return -EBUSY;
8299         if (!nr_args)
8300                 return -EINVAL;
8301         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
8302                 return -EMFILE;
8303         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
8304                 return -EMFILE;
8305         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8306         if (ret)
8307                 return ret;
8308         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
8309                                  &ctx->file_data);
8310         if (ret)
8311                 return ret;
8312
8313         ret = -ENOMEM;
8314         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
8315                 goto out_free;
8316
8317         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
8318                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
8319                         ret = -EFAULT;
8320                         goto out_fput;
8321                 }
8322                 /* allow sparse sets */
8323                 if (fd == -1) {
8324                         ret = -EINVAL;
8325                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
8326                                 goto out_fput;
8327                         continue;
8328                 }
8329
8330                 file = fget(fd);
8331                 ret = -EBADF;
8332                 if (unlikely(!file))
8333                         goto out_fput;
8334
8335                 /*
8336                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
8337                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
8338                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
8339                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
8340                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
8341                  */
8342                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8343                         fput(file);
8344                         goto out_fput;
8345                 }
8346                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
8347         }
8348
8349         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
8350         if (ret) {
8351                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8352                 return ret;
8353         }
8354
8355         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8356         return ret;
8357 out_fput:
8358         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8359                 file = io_file_from_index(ctx, i);
8360                 if (file)
8361                         fput(file);
8362         }
8363         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
8364         ctx->nr_user_files = 0;
8365 out_free:
8366         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
8367         ctx->file_data = NULL;
8368         return ret;
8369 }
8370
8371 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
8372                                 int index)
8373 {
8374 #if defined(CONFIG_UNIX)
8375         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8376         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
8377         struct sk_buff *skb;
8378
8379         /*
8380          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
8381          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
8382          * and filling it in.
8383          */
8384         spin_lock_irq(&head->lock);
8385         skb = skb_peek(head);
8386         if (skb) {
8387                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
8388
8389                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
8390                         __skb_unlink(skb, head);
8391                         spin_unlock_irq(&head->lock);
8392                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
8393                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
8394                         fpl->count++;
8395                         spin_lock_irq(&head->lock);
8396                         __skb_queue_head(head, skb);
8397                 } else {
8398                         skb = NULL;
8399                 }
8400         }
8401         spin_unlock_irq(&head->lock);
8402
8403         if (skb) {
8404                 fput(file);
8405                 return 0;
8406         }
8407
8408         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
8409 #else
8410         return 0;
8411 #endif
8412 }
8413
8414 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
8415                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
8416 {
8417         struct io_rsrc_put *prsrc;
8418
8419         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
8420         if (!prsrc)
8421                 return -ENOMEM;
8422
8423         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
8424         prsrc->rsrc = rsrc;
8425         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
8426         return 0;
8427 }
8428
8429 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
8430                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
8431 {
8432         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8433         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
8434         bool needs_switch = false;
8435         struct io_fixed_file *file_slot;
8436         int ret = -EBADF;
8437
8438         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
8439         if (file->f_op == &io_uring_fops)
8440                 goto err;
8441         ret = -ENXIO;
8442         if (!ctx->file_data)
8443                 goto err;
8444         ret = -EINVAL;
8445         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
8446                 goto err;
8447
8448         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
8449         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
8450
8451         if (file_slot->file_ptr) {
8452                 struct file *old_file;
8453
8454                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8455                 if (ret)
8456                         goto err;
8457
8458                 old_file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8459                 ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, slot_index,
8460                                             ctx->rsrc_node, old_file);
8461                 if (ret)
8462                         goto err;
8463                 file_slot->file_ptr = 0;
8464                 needs_switch = true;
8465         }
8466
8467         *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
8468         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8469         ret = io_sqe_file_register(ctx, file, slot_index);
8470         if (ret) {
8471                 file_slot->file_ptr = 0;
8472                 goto err;
8473         }
8474
8475         ret = 0;
8476 err:
8477         if (needs_switch)
8478                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8479         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
8480         if (ret)
8481                 fput(file);
8482         return ret;
8483 }
8484
8485 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
8486 {
8487         unsigned int offset = req->close.file_slot - 1;
8488         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8489         struct io_fixed_file *file_slot;
8490         struct file *file;
8491         int ret, i;
8492
8493         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
8494         ret = -ENXIO;
8495         if (unlikely(!ctx->file_data))
8496                 goto out;
8497         ret = -EINVAL;
8498         if (offset >= ctx->nr_user_files)
8499                 goto out;
8500         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8501         if (ret)
8502                 goto out;
8503
8504         i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_files);
8505         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8506         ret = -EBADF;
8507         if (!file_slot->file_ptr)
8508                 goto out;
8509
8510         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8511         ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, offset, ctx->rsrc_node, file);
8512         if (ret)
8513                 goto out;
8514
8515         file_slot->file_ptr = 0;
8516         io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8517         ret = 0;
8518 out:
8519         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
8520         return ret;
8521 }
8522
8523 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8524                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8525                                  unsigned nr_args)
8526 {
8527         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8528         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
8529         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
8530         struct io_fixed_file *file_slot;
8531         struct file *file;
8532         int fd, i, err = 0;
8533         unsigned int done;
8534         bool needs_switch = false;
8535
8536         if (!ctx->file_data)
8537                 return -ENXIO;
8538         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
8539                 return -EINVAL;
8540
8541         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8542                 u64 tag = 0;
8543
8544                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
8545                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
8546                         err = -EFAULT;
8547                         break;
8548                 }
8549                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
8550                         err = -EINVAL;
8551                         break;
8552                 }
8553                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
8554                         continue;
8555
8556                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
8557                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8558
8559                 if (file_slot->file_ptr) {
8560                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8561                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
8562                                                     ctx->rsrc_node, file);
8563                         if (err)
8564                                 break;
8565                         file_slot->file_ptr = 0;
8566                         needs_switch = true;
8567                 }
8568                 if (fd != -1) {
8569                         file = fget(fd);
8570                         if (!file) {
8571                                 err = -EBADF;
8572                                 break;
8573                         }
8574                         /*
8575                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8576                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8577                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8578                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8579                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8580                          * support regular read/write anyway.
8581                          */
8582                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8583                                 fput(file);
8584                                 err = -EBADF;
8585                                 break;
8586                         }
8587                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
8588                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8589                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8590                         if (err) {
8591                                 file_slot->file_ptr = 0;
8592                                 fput(file);
8593                                 break;
8594                         }
8595                 }
8596         }
8597
8598         if (needs_switch)
8599                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
8600         return done ? done : err;
8601 }
8602
8603 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8604                                         struct task_struct *task)
8605 {
8606         struct io_wq_hash *hash;
8607         struct io_wq_data data;
8608         unsigned int concurrency;
8609
8610         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8611         hash = ctx->hash_map;
8612         if (!hash) {
8613                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
8614                 if (!hash) {
8615                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8616                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8617                 }
8618                 refcount_set(&hash->refs, 1);
8619                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
8620                 ctx->hash_map = hash;
8621         }
8622         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8623
8624         data.hash = hash;
8625         data.task = task;
8626         data.free_work = io_wq_free_work;
8627         data.do_work = io_wq_submit_work;
8628
8629         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8630         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8631
8632         return io_wq_create(concurrency, &data);
8633 }
8634
8635 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
8636                                        struct io_ring_ctx *ctx)
8637 {
8638         struct io_uring_task *tctx;
8639         int ret;
8640
8641         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8642         if (unlikely(!tctx))
8643                 return -ENOMEM;
8644
8645         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8646         if (unlikely(ret)) {
8647                 kfree(tctx);
8648                 return ret;
8649         }
8650
8651         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
8652         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
8653                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
8654                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8655                 kfree(tctx);
8656                 return ret;
8657         }
8658
8659         xa_init(&tctx->xa);
8660         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8661         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8662         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
8663         task->io_uring = tctx;
8664         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8665         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8666         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8667         return 0;
8668 }
8669
8670 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8671 {
8672         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8673
8674         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8675         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8676         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8677
8678         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8679         kfree(tctx);
8680         tsk->io_uring = NULL;
8681 }
8682
8683 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8684                                 struct io_uring_params *p)
8685 {
8686         int ret;
8687
8688         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8689         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8690                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8691                 struct fd f;
8692
8693                 f = fdget(p->wq_fd);
8694                 if (!f.file)
8695                         return -ENXIO;
8696                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8697                         fdput(f);
8698                         return -EINVAL;
8699                 }
8700                 fdput(f);
8701         }
8702         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8703                 struct task_struct *tsk;
8704                 struct io_sq_data *sqd;
8705                 bool attached;
8706
8707                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8708                 if (IS_ERR(sqd)) {
8709                         ret = PTR_ERR(sqd);
8710                         goto err;
8711                 }
8712
8713                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8714                 ctx->sq_data = sqd;
8715                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8716                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8717                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8718
8719                 io_sq_thread_park(sqd);
8720                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8721                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8722                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8723                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8724                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8725
8726                 if (ret < 0)
8727                         goto err;
8728                 if (attached)
8729                         return 0;
8730
8731                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8732                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8733
8734                         ret = -EINVAL;
8735                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8736                                 goto err_sqpoll;
8737                         sqd->sq_cpu = cpu;
8738                 } else {
8739                         sqd->sq_cpu = -1;
8740                 }
8741
8742                 sqd->task_pid = current->pid;
8743                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8744                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8745                 if (IS_ERR(tsk)) {
8746                         ret = PTR_ERR(tsk);
8747                         goto err_sqpoll;
8748                 }
8749
8750                 sqd->thread = tsk;
8751                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8752                 wake_up_new_task(tsk);
8753                 if (ret)
8754                         goto err;
8755         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8756                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8757                 ret = -EINVAL;
8758                 goto err;
8759         }
8760
8761         return 0;
8762 err_sqpoll:
8763         complete(&ctx->sq_data->exited);
8764 err:
8765         io_sq_thread_finish(ctx);
8766         return ret;
8767 }
8768
8769 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8770                                       unsigned long nr_pages)
8771 {
8772         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8773 }
8774
8775 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8776                                    unsigned long nr_pages)
8777 {
8778         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8779
8780         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8781         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8782
8783         do {
8784                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8785                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8786                 if (new_pages > page_limit)
8787                         return -ENOMEM;
8788         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8789                                         new_pages) != cur_pages);
8790
8791         return 0;
8792 }
8793
8794 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8795 {
8796         if (ctx->user)
8797                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8798
8799         if (ctx->mm_account)
8800                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8801 }
8802
8803 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8804 {
8805         int ret;
8806
8807         if (ctx->user) {
8808                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8809                 if (ret)
8810                         return ret;
8811         }
8812
8813         if (ctx->mm_account)
8814                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8815
8816         return 0;
8817 }
8818
8819 static void io_mem_free(void *ptr)
8820 {
8821         struct page *page;
8822
8823         if (!ptr)
8824                 return;
8825
8826         page = virt_to_head_page(ptr);
8827         if (put_page_testzero(page))
8828                 free_compound_page(page);
8829 }
8830
8831 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8832 {
8833         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
8834
8835         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
8836 }
8837
8838 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8839                                 size_t *sq_offset)
8840 {
8841         struct io_rings *rings;
8842         size_t off, sq_array_size;
8843
8844         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8845         if (off == SIZE_MAX)
8846                 return SIZE_MAX;
8847
8848 #ifdef CONFIG_SMP
8849         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8850         if (off == 0)
8851                 return SIZE_MAX;
8852 #endif
8853
8854         if (sq_offset)
8855                 *sq_offset = off;
8856
8857         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8858         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8859                 return SIZE_MAX;
8860
8861         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8862                 return SIZE_MAX;
8863
8864         return off;
8865 }
8866
8867 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8868 {
8869         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8870         unsigned int i;
8871
8872         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8873                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8874                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8875                 if (imu->acct_pages)
8876                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8877                 kvfree(imu);
8878         }
8879         *slot = NULL;
8880 }
8881
8882 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8883 {
8884         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8885         prsrc->buf = NULL;
8886 }
8887
8888 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8889 {
8890         unsigned int i;
8891
8892         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8893                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8894         kfree(ctx->user_bufs);
8895         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8896         ctx->user_bufs = NULL;
8897         ctx->buf_data = NULL;
8898         ctx->nr_user_bufs = 0;
8899 }
8900
8901 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8902 {
8903         int ret;
8904
8905         if (!ctx->buf_data)
8906                 return -ENXIO;
8907
8908         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8909         if (!ret)
8910                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8911         return ret;
8912 }
8913
8914 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8915                        void __user *arg, unsigned index)
8916 {
8917         struct iovec __user *src;
8918
8919 #ifdef CONFIG_COMPAT
8920         if (ctx->compat) {
8921                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8922                 struct compat_iovec ciov;
8923
8924                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8925                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8926                         return -EFAULT;
8927
8928                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8929                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8930                 return 0;
8931         }
8932 #endif
8933         src = (struct iovec __user *) arg;
8934         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8935                 return -EFAULT;
8936         return 0;
8937 }
8938
8939 /*
8940  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8941  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8942  * match that one.
8943  *
8944  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8945  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8946  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8947  */
8948 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8949                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8950 {
8951         int i, j;
8952
8953         /* check current page array */
8954         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8955                 if (!PageCompound(pages[i]))
8956                         continue;
8957                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8958                         return true;
8959         }
8960
8961         /* check previously registered pages */
8962         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8963                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8964
8965                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8966                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8967                                 continue;
8968                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8969                                 return true;
8970                 }
8971         }
8972
8973         return false;
8974 }
8975
8976 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8977                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8978                                  struct page **last_hpage)
8979 {
8980         int i, ret;
8981
8982         imu->acct_pages = 0;
8983         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8984                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8985                         imu->acct_pages++;
8986                 } else {
8987                         struct page *hpage;
8988
8989                         hpage = compound_head(pages[i]);
8990                         if (hpage == *last_hpage)
8991                                 continue;
8992                         *last_hpage = hpage;
8993                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8994                                 continue;
8995                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8996                 }
8997         }
8998
8999         if (!imu->acct_pages)
9000                 return 0;
9001
9002         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
9003         if (ret)
9004                 imu->acct_pages = 0;
9005         return ret;
9006 }
9007
9008 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
9009                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
9010                                   struct page **last_hpage)
9011 {
9012         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
9013         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
9014         struct page **pages = NULL;
9015         unsigned long off, start, end, ubuf;
9016         size_t size;
9017         int ret, pret, nr_pages, i;
9018
9019         if (!iov->iov_base) {
9020                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
9021                 return 0;
9022         }
9023
9024         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
9025         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
9026         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
9027         nr_pages = end - start;
9028
9029         *pimu = NULL;
9030         ret = -ENOMEM;
9031
9032         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
9033         if (!pages)
9034                 goto done;
9035
9036         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
9037                               GFP_KERNEL);
9038         if (!vmas)
9039                 goto done;
9040
9041         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
9042         if (!imu)
9043                 goto done;
9044
9045         ret = 0;
9046         mmap_read_lock(current->mm);
9047         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
9048                               pages, vmas);
9049         if (pret == nr_pages) {
9050                 /* don't support file backed memory */
9051                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9052                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
9053
9054                         if (vma_is_shmem(vma))
9055                                 continue;
9056                         if (vma->vm_file &&
9057                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
9058                                 ret = -EOPNOTSUPP;
9059                                 break;
9060                         }
9061                 }
9062         } else {
9063                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
9064         }
9065         mmap_read_unlock(current->mm);
9066         if (ret) {
9067                 /*
9068                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
9069                  * release any pages we did get
9070                  */
9071                 if (pret > 0)
9072                         unpin_user_pages(pages, pret);
9073                 goto done;
9074         }
9075
9076         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
9077         if (ret) {
9078                 unpin_user_pages(pages, pret);
9079                 goto done;
9080         }
9081
9082         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
9083         size = iov->iov_len;
9084         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9085                 size_t vec_len;
9086
9087                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
9088                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
9089                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
9090                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
9091                 off = 0;
9092                 size -= vec_len;
9093         }
9094         /* store original address for later verification */
9095         imu->ubuf = ubuf;
9096         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
9097         imu->nr_bvecs = nr_pages;
9098         *pimu = imu;
9099         ret = 0;
9100 done:
9101         if (ret)
9102                 kvfree(imu);
9103         kvfree(pages);
9104         kvfree(vmas);
9105         return ret;
9106 }
9107
9108 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
9109 {
9110         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
9111         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
9112 }
9113
9114 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
9115 {
9116         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
9117
9118         /*
9119          * Don't impose further limits on the size and buffer
9120          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
9121          * submitted if they are wrong.
9122          */
9123         if (!iov->iov_base)
9124                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
9125         if (!iov->iov_len)
9126                 return -EFAULT;
9127
9128         /* arbitrary limit, but we need something */
9129         if (iov->iov_len > SZ_1G)
9130                 return -EFAULT;
9131
9132         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
9133                 return -EOVERFLOW;
9134
9135         return 0;
9136 }
9137
9138 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9139                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
9140 {
9141         struct page *last_hpage = NULL;
9142         struct io_rsrc_data *data;
9143         int i, ret;
9144         struct iovec iov;
9145
9146         if (ctx->user_bufs)
9147                 return -EBUSY;
9148         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
9149                 return -EINVAL;
9150         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9151         if (ret)
9152                 return ret;
9153         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
9154         if (ret)
9155                 return ret;
9156         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
9157         if (ret) {
9158                 io_rsrc_data_free(data);
9159                 return ret;
9160         }
9161
9162         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
9163                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
9164                 if (ret)
9165                         break;
9166                 ret = io_buffer_validate(&iov);
9167                 if (ret)
9168                         break;
9169                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
9170                         ret = -EINVAL;
9171                         break;
9172                 }
9173
9174                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
9175                                              &last_hpage);
9176                 if (ret)
9177                         break;
9178         }
9179
9180         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
9181
9182         ctx->buf_data = data;
9183         if (ret)
9184                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9185         else
9186                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9187         return ret;
9188 }
9189
9190 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
9191                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9192                                    unsigned int nr_args)
9193 {
9194         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
9195         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
9196         struct page *last_hpage = NULL;
9197         bool needs_switch = false;
9198         __u32 done;
9199         int i, err;
9200
9201         if (!ctx->buf_data)
9202                 return -ENXIO;
9203         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
9204                 return -EINVAL;
9205
9206         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
9207                 struct io_mapped_ubuf *imu;
9208                 int offset = up->offset + done;
9209                 u64 tag = 0;
9210
9211                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
9212                 if (err)
9213                         break;
9214                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
9215                         err = -EFAULT;
9216                         break;
9217                 }
9218                 err = io_buffer_validate(&iov);
9219                 if (err)
9220                         break;
9221                 if (!iov.iov_base && tag) {
9222                         err = -EINVAL;
9223                         break;
9224                 }
9225                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
9226                 if (err)
9227                         break;
9228
9229                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
9230                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
9231                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
9232                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
9233                         if (unlikely(err)) {
9234                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
9235                                 break;
9236                         }
9237                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
9238                         needs_switch = true;
9239                 }
9240
9241                 ctx->user_bufs[i] = imu;
9242                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
9243         }
9244
9245         if (needs_switch)
9246                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
9247         return done ? done : err;
9248 }
9249
9250 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
9251 {
9252         __s32 __user *fds = arg;
9253         int fd;
9254
9255         if (ctx->cq_ev_fd)
9256                 return -EBUSY;
9257
9258         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
9259                 return -EFAULT;
9260
9261         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
9262         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
9263                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
9264
9265                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9266                 return ret;
9267         }
9268
9269         return 0;
9270 }
9271
9272 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9273 {
9274         if (ctx->cq_ev_fd) {
9275                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
9276                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9277                 return 0;
9278         }
9279
9280         return -ENXIO;
9281 }
9282
9283 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
9284 {
9285         struct io_buffer *buf;
9286         unsigned long index;
9287
9288         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
9289                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
9290 }
9291
9292 static void io_req_cache_free(struct list_head *list)
9293 {
9294         struct io_kiocb *req, *nxt;
9295
9296         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, inflight_entry) {
9297                 list_del(&req->inflight_entry);
9298                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
9299         }
9300 }
9301
9302 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9303 {
9304         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
9305
9306         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9307
9308         if (state->free_reqs) {
9309                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
9310                 state->free_reqs = 0;
9311         }
9312
9313         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
9314         io_req_cache_free(&state->free_list);
9315         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9316 }
9317
9318 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
9319 {
9320         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
9321                 wait_for_completion(&data->done);
9322 }
9323
9324 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9325 {
9326         io_sq_thread_finish(ctx);
9327
9328         if (ctx->mm_account) {
9329                 mmdrop(ctx->mm_account);
9330                 ctx->mm_account = NULL;
9331         }
9332
9333         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
9334         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
9335         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
9336
9337         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9338         if (ctx->buf_data)
9339                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9340         if (ctx->file_data)
9341                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
9342         if (ctx->rings)
9343                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9344         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9345         io_eventfd_unregister(ctx);
9346         io_destroy_buffers(ctx);
9347         if (ctx->sq_creds)
9348                 put_cred(ctx->sq_creds);
9349
9350         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
9351         if (ctx->rsrc_node)
9352                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
9353         if (ctx->rsrc_backup_node)
9354                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
9355         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9356
9357         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
9358         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
9359
9360 #if defined(CONFIG_UNIX)
9361         if (ctx->ring_sock) {
9362                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
9363                 sock_release(ctx->ring_sock);
9364         }
9365 #endif
9366         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
9367
9368         io_mem_free(ctx->rings);
9369         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
9370
9371         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
9372         free_uid(ctx->user);
9373         io_req_caches_free(ctx);
9374         if (ctx->hash_map)
9375                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
9376         kfree(ctx->cancel_hash);
9377         kfree(ctx->dummy_ubuf);
9378         kfree(ctx);
9379 }
9380
9381 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
9382 {
9383         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9384         __poll_t mask = 0;
9385
9386         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
9387         /*
9388          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
9389          * io_commit_cqring
9390          */
9391         smp_rmb();
9392         if (!io_sqring_full(ctx))
9393                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
9394
9395         /*
9396          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
9397          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
9398          *      CPU0                    CPU1
9399          *      ----                    ----
9400          * lock(&ctx->uring_lock);
9401          *                              lock(&ep->mtx);
9402          *                              lock(&ctx->uring_lock);
9403          * lock(&ep->mtx);
9404          *
9405          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
9406          * pushs them to do the flush.
9407          */
9408         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
9409                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
9410
9411         return mask;
9412 }
9413
9414 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9415 {
9416         const struct cred *creds;
9417
9418         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
9419         if (creds) {
9420                 put_cred(creds);
9421                 return 0;
9422         }
9423
9424         return -EINVAL;
9425 }
9426
9427 struct io_tctx_exit {
9428         struct callback_head            task_work;
9429         struct completion               completion;
9430         struct io_ring_ctx              *ctx;
9431 };
9432
9433 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
9434 {
9435         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9436         struct io_tctx_exit *work;
9437
9438         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
9439         /*
9440          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
9441          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
9442          */
9443         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
9444                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
9445         complete(&work->completion);
9446 }
9447
9448 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9449 {
9450         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9451
9452         return req->ctx == data;
9453 }
9454
9455 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
9456 {
9457         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
9458         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
9459         unsigned long interval = HZ / 20;
9460         struct io_tctx_exit exit;
9461         struct io_tctx_node *node;
9462         int ret;
9463
9464         /*
9465          * If we're doing polled IO and end up having requests being
9466          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
9467          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
9468          * as nobody else will be looking for them.
9469          */
9470         do {
9471                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
9472                 if (ctx->sq_data) {
9473                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9474                         struct task_struct *tsk;
9475
9476                         io_sq_thread_park(sqd);
9477                         tsk = sqd->thread;
9478                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
9479                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
9480                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9481                         io_sq_thread_unpark(sqd);
9482                 }
9483
9484                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
9485                         /* there is little hope left, don't run it too often */
9486                         interval = HZ * 60;
9487                 }
9488         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
9489
9490         init_completion(&exit.completion);
9491         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
9492         exit.ctx = ctx;
9493         /*
9494          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
9495          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
9496          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
9497          * this lock/unlock section also waits them to finish.
9498          */
9499         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9500         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
9501                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
9502
9503                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
9504                                         ctx_node);
9505                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
9506                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
9507                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
9508                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
9509                         continue;
9510                 wake_up_process(node->task);
9511
9512                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9513                 wait_for_completion(&exit.completion);
9514                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9515         }
9516         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9517         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9518         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9519
9520         io_ring_ctx_free(ctx);
9521 }
9522
9523 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
9524 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
9525                              bool cancel_all)
9526 {
9527         struct io_kiocb *req, *tmp;
9528         int canceled = 0;
9529
9530         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9531         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
9532         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
9533                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
9534                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
9535                         canceled++;
9536                 }
9537         }
9538         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
9539         if (canceled != 0)
9540                 io_commit_cqring(ctx);
9541         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9542         if (canceled != 0)
9543                 io_cqring_ev_posted(ctx);
9544         return canceled != 0;
9545 }
9546
9547 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
9548 {
9549         unsigned long index;
9550         struct creds *creds;
9551
9552         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9553         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9554         if (ctx->rings)
9555                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9556         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
9557                 io_unregister_personality(ctx, index);
9558         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9559
9560         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
9561         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
9562
9563         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
9564         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9565
9566         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
9567         /*
9568          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
9569          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
9570          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
9571          * over using system_wq.
9572          */
9573         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
9574 }
9575
9576 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
9577 {
9578         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9579
9580         file->private_data = NULL;
9581         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9582         return 0;
9583 }
9584
9585 struct io_task_cancel {
9586         struct task_struct *task;
9587         bool all;
9588 };
9589
9590 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9591 {
9592         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9593         struct io_task_cancel *cancel = data;
9594
9595         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
9596 }
9597
9598 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
9599                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
9600 {
9601         struct io_defer_entry *de;
9602         LIST_HEAD(list);
9603
9604         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9605         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
9606                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
9607                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
9608                         break;
9609                 }
9610         }
9611         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9612         if (list_empty(&list))
9613                 return false;
9614
9615         while (!list_empty(&list)) {
9616                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
9617                 list_del_init(&de->list);
9618                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
9619                 kfree(de);
9620         }
9621         return true;
9622 }
9623
9624 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
9625 {
9626         struct io_tctx_node *node;
9627         enum io_wq_cancel cret;
9628         bool ret = false;
9629
9630         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9631         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
9632                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
9633
9634                 /*
9635                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
9636                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
9637                  */
9638                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
9639                         continue;
9640                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9641                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9642         }
9643         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9644
9645         return ret;
9646 }
9647
9648 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9649                                          struct task_struct *task,
9650                                          bool cancel_all)
9651 {
9652         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9653         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9654
9655         while (1) {
9656                 enum io_wq_cancel cret;
9657                 bool ret = false;
9658
9659                 if (!task) {
9660                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9661                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9662                         /*
9663                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9664                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9665                          */
9666                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9667                                                &cancel, true);
9668                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9669                 }
9670
9671                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9672                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9673                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9674                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9675                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9676                                 ret = true;
9677                         }
9678                 }
9679
9680                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9681                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9682                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9683                 if (task)
9684                         ret |= io_run_task_work();
9685                 if (!ret)
9686                         break;
9687                 cond_resched();
9688         }
9689 }
9690
9691 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9692 {
9693         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9694         struct io_tctx_node *node;
9695         int ret;
9696
9697         if (unlikely(!tctx)) {
9698                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9699                 if (unlikely(ret))
9700                         return ret;
9701
9702                 tctx = current->io_uring;
9703                 if (ctx->iowq_limits_set) {
9704                         unsigned int limits[2] = { ctx->iowq_limits[0],
9705                                                    ctx->iowq_limits[1], };
9706
9707                         ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, limits);
9708                         if (ret)
9709                                 return ret;
9710                 }
9711         }
9712         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9713                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9714                 if (!node)
9715                         return -ENOMEM;
9716                 node->ctx = ctx;
9717                 node->task = current;
9718
9719                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9720                                         node, GFP_KERNEL));
9721                 if (ret) {
9722                         kfree(node);
9723                         return ret;
9724                 }
9725
9726                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9727                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9728                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9729         }
9730         tctx->last = ctx;
9731         return 0;
9732 }
9733
9734 /*
9735  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9736  */
9737 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9738 {
9739         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9740
9741         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9742                 return 0;
9743         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9744 }
9745
9746 /*
9747  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9748  */
9749 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9750 {
9751         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9752         struct io_tctx_node *node;
9753
9754         if (!tctx)
9755                 return;
9756         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9757         if (!node)
9758                 return;
9759
9760         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9761         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9762
9763         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9764         list_del(&node->ctx_node);
9765         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9766
9767         if (tctx->last == node->ctx)
9768                 tctx->last = NULL;
9769         kfree(node);
9770 }
9771
9772 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9773 {
9774         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9775         struct io_tctx_node *node;
9776         unsigned long index;
9777
9778         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9779                 io_uring_del_tctx_node(index);
9780                 cond_resched();
9781         }
9782         if (wq) {
9783                 /*
9784                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9785                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9786                  */
9787                 io_wq_put_and_exit(wq);
9788                 tctx->io_wq = NULL;
9789         }
9790 }
9791
9792 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9793 {
9794         if (tracked)
9795                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9796         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9797 }
9798
9799 /*
9800  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9801  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
9802  */
9803 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9804 {
9805         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9806         struct io_ring_ctx *ctx;
9807         s64 inflight;
9808         DEFINE_WAIT(wait);
9809
9810         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9811
9812         if (!current->io_uring)
9813                 return;
9814         if (tctx->io_wq)
9815                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9816
9817         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9818         do {
9819                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9820                 /* read completions before cancelations */
9821                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9822                 if (!inflight)
9823                         break;
9824
9825                 if (!sqd) {
9826                         struct io_tctx_node *node;
9827                         unsigned long index;
9828
9829                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9830                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9831                                 if (node->ctx->sq_data)
9832                                         continue;
9833                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9834                                                              cancel_all);
9835                         }
9836                 } else {
9837                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9838                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9839                                                              cancel_all);
9840                 }
9841
9842                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9843                 io_run_task_work();
9844                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9845
9846                 /*
9847                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9848                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9849                  * prepare_to_wait().
9850                  */
9851                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9852                         schedule();
9853                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9854         } while (1);
9855
9856         io_uring_clean_tctx(tctx);
9857         if (cancel_all) {
9858                 /*
9859                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
9860                  * ->in_idle set for normal exit.
9861                  */
9862                 atomic_dec(&tctx->in_idle);
9863                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9864                 __io_uring_free(current);
9865         }
9866 }
9867
9868 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
9869 {
9870         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
9871 }
9872
9873 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9874                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9875 {
9876         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9877         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9878         struct page *page;
9879         void *ptr;
9880
9881         switch (offset) {
9882         case IORING_OFF_SQ_RING:
9883         case IORING_OFF_CQ_RING:
9884                 ptr = ctx->rings;
9885                 break;
9886         case IORING_OFF_SQES:
9887                 ptr = ctx->sq_sqes;
9888                 break;
9889         default:
9890                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9891         }
9892
9893         page = virt_to_head_page(ptr);
9894         if (sz > page_size(page))
9895                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9896
9897         return ptr;
9898 }
9899
9900 #ifdef CONFIG_MMU
9901
9902 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9903 {
9904         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9905         unsigned long pfn;
9906         void *ptr;
9907
9908         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9909         if (IS_ERR(ptr))
9910                 return PTR_ERR(ptr);
9911
9912         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9913         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9914 }
9915
9916 #else /* !CONFIG_MMU */
9917
9918 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9919 {
9920         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9921 }
9922
9923 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9924 {
9925         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9926 }
9927
9928 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9929         unsigned long addr, unsigned long len,
9930         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9931 {
9932         void *ptr;
9933
9934         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9935         if (IS_ERR(ptr))
9936                 return PTR_ERR(ptr);
9937
9938         return (unsigned long) ptr;
9939 }
9940
9941 #endif /* !CONFIG_MMU */
9942
9943 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9944 {
9945         DEFINE_WAIT(wait);
9946
9947         do {
9948                 if (!io_sqring_full(ctx))
9949                         break;
9950                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9951
9952                 if (!io_sqring_full(ctx))
9953                         break;
9954                 schedule();
9955         } while (!signal_pending(current));
9956
9957         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9958         return 0;
9959 }
9960
9961 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9962                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9963                           const sigset_t __user **sig)
9964 {
9965         struct io_uring_getevents_arg arg;
9966
9967         /*
9968          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9969          * is just a pointer to the sigset_t.
9970          */
9971         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9972                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9973                 *ts = NULL;
9974                 return 0;
9975         }
9976
9977         /*
9978          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9979          * timespec and sigset_t pointers if good.
9980          */
9981         if (*argsz != sizeof(arg))
9982                 return -EINVAL;
9983         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9984                 return -EFAULT;
9985         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9986         *argsz = arg.sigmask_sz;
9987         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9988         return 0;
9989 }
9990
9991 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9992                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9993                 size_t, argsz)
9994 {
9995         struct io_ring_ctx *ctx;
9996         int submitted = 0;
9997         struct fd f;
9998         long ret;
9999
10000         io_run_task_work();
10001
10002         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
10003                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
10004                 return -EINVAL;
10005
10006         f = fdget(fd);
10007         if (unlikely(!f.file))
10008                 return -EBADF;
10009
10010         ret = -EOPNOTSUPP;
10011         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
10012                 goto out_fput;
10013
10014         ret = -ENXIO;
10015         ctx = f.file->private_data;
10016         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
10017                 goto out_fput;
10018
10019         ret = -EBADFD;
10020         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10021                 goto out;
10022
10023         /*
10024          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
10025          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
10026          * we were asked to.
10027          */
10028         ret = 0;
10029         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10030                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
10031
10032                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
10033                         ret = -EOWNERDEAD;
10034                         goto out;
10035                 }
10036                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
10037                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10038                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
10039                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
10040                         if (ret)
10041                                 goto out;
10042                 }
10043                 submitted = to_submit;
10044         } else if (to_submit) {
10045                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10046                 if (unlikely(ret))
10047                         goto out;
10048                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10049                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
10050                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10051
10052                 if (submitted != to_submit)
10053                         goto out;
10054         }
10055         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
10056                 const sigset_t __user *sig;
10057                 struct __kernel_timespec __user *ts;
10058
10059                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
10060                 if (unlikely(ret))
10061                         goto out;
10062
10063                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
10064
10065                 /*
10066                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
10067                  * space applications don't need to do io completion events
10068                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
10069                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
10070                  */
10071                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
10072                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10073                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
10074                 } else {
10075                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
10076                 }
10077         }
10078
10079 out:
10080         percpu_ref_put(&ctx->refs);
10081 out_fput:
10082         fdput(f);
10083         return submitted ? submitted : ret;
10084 }
10085
10086 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10087 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
10088                 const struct cred *cred)
10089 {
10090         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
10091         struct group_info *gi;
10092         kernel_cap_t cap;
10093         unsigned __capi;
10094         int g;
10095
10096         seq_printf(m, "%5d\n", id);
10097         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
10098         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
10099         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
10100         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
10101         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
10102         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
10103         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
10104         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
10105         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
10106         gi = cred->group_info;
10107         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
10108                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
10109                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
10110         }
10111         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
10112         cap = cred->cap_effective;
10113         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
10114                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
10115         seq_putc(m, '\n');
10116         return 0;
10117 }
10118
10119 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
10120 {
10121         struct io_sq_data *sq = NULL;
10122         bool has_lock;
10123         int i;
10124
10125         /*
10126          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
10127          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
10128          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
10129          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
10130          */
10131         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
10132
10133         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10134                 sq = ctx->sq_data;
10135                 if (!sq->thread)
10136                         sq = NULL;
10137         }
10138
10139         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
10140         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
10141         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
10142         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
10143                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
10144
10145                 if (f)
10146                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
10147                 else
10148                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
10149         }
10150         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
10151         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
10152                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
10153                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
10154
10155                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
10156         }
10157         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
10158                 unsigned long index;
10159                 const struct cred *cred;
10160
10161                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
10162                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
10163                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
10164         }
10165         seq_printf(m, "PollList:\n");
10166         spin_lock(&ctx->completion_lock);
10167         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
10168                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
10169                 struct io_kiocb *req;
10170
10171                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
10172                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
10173                                         req->task->task_works != NULL);
10174         }
10175         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10176         if (has_lock)
10177                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10178 }
10179
10180 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
10181 {
10182         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
10183
10184         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
10185                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
10186                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
10187         }
10188 }
10189 #endif
10190
10191 static const struct file_operations io_uring_fops = {
10192         .release        = io_uring_release,
10193         .mmap           = io_uring_mmap,
10194 #ifndef CONFIG_MMU
10195         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
10196         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
10197 #endif
10198         .poll           = io_uring_poll,
10199 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10200         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
10201 #endif
10202 };
10203
10204 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
10205                                   struct io_uring_params *p)
10206 {
10207         struct io_rings *rings;
10208         size_t size, sq_array_offset;
10209
10210         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
10211         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
10212         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
10213
10214         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
10215         if (size == SIZE_MAX)
10216                 return -EOVERFLOW;
10217
10218         rings = io_mem_alloc(size);
10219         if (!rings)
10220                 return -ENOMEM;
10221
10222         ctx->rings = rings;
10223         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
10224         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
10225         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
10226         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
10227         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
10228
10229         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
10230         if (size == SIZE_MAX) {
10231                 io_mem_free(ctx->rings);
10232                 ctx->rings = NULL;
10233                 return -EOVERFLOW;
10234         }
10235
10236         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
10237         if (!ctx->sq_sqes) {
10238                 io_mem_free(ctx->rings);
10239                 ctx->rings = NULL;
10240                 return -ENOMEM;
10241         }
10242
10243         return 0;
10244 }
10245
10246 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
10247 {
10248         int ret, fd;
10249
10250         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
10251         if (fd < 0)
10252                 return fd;
10253
10254         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10255         if (ret) {
10256                 put_unused_fd(fd);
10257                 return ret;
10258         }
10259         fd_install(fd, file);
10260         return fd;
10261 }
10262
10263 /*
10264  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
10265  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
10266  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
10267  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
10268  */
10269 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
10270 {
10271         struct file *file;
10272 #if defined(CONFIG_UNIX)
10273         int ret;
10274
10275         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
10276                                 &ctx->ring_sock);
10277         if (ret)
10278                 return ERR_PTR(ret);
10279 #endif
10280
10281         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
10282                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
10283 #if defined(CONFIG_UNIX)
10284         if (IS_ERR(file)) {
10285                 sock_release(ctx->ring_sock);
10286                 ctx->ring_sock = NULL;
10287         } else {
10288                 ctx->ring_sock->file = file;
10289         }
10290 #endif
10291         return file;
10292 }
10293
10294 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
10295                            struct io_uring_params __user *params)
10296 {
10297         struct io_ring_ctx *ctx;
10298         struct file *file;
10299         int ret;
10300
10301         if (!entries)
10302                 return -EINVAL;
10303         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
10304                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10305                         return -EINVAL;
10306                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
10307         }
10308
10309         /*
10310          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
10311          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
10312          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
10313          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
10314          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
10315          * of CQ ring entries manually.
10316          */
10317         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
10318         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
10319                 /*
10320                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
10321                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
10322                  * any cq vs sq ring sizing.
10323                  */
10324                 if (!p->cq_entries)
10325                         return -EINVAL;
10326                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
10327                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10328                                 return -EINVAL;
10329                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
10330                 }
10331                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
10332                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
10333                         return -EINVAL;
10334         } else {
10335                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
10336         }
10337
10338         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
10339         if (!ctx)
10340                 return -ENOMEM;
10341         ctx->compat = in_compat_syscall();
10342         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
10343                 ctx->user = get_uid(current_user());
10344
10345         /*
10346          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
10347          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
10348          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
10349          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
10350          */
10351         mmgrab(current->mm);
10352         ctx->mm_account = current->mm;
10353
10354         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
10355         if (ret)
10356                 goto err;
10357
10358         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
10359         if (ret)
10360                 goto err;
10361         /* always set a rsrc node */
10362         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10363         if (ret)
10364                 goto err;
10365         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
10366
10367         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
10368         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
10369         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
10370         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
10371         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
10372         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
10373         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
10374         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
10375
10376         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
10377         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
10378         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
10379         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
10380         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
10381         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
10382         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
10383         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
10384
10385         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
10386                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
10387                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
10388                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
10389                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
10390                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
10391
10392         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
10393                 ret = -EFAULT;
10394                 goto err;
10395         }
10396
10397         file = io_uring_get_file(ctx);
10398         if (IS_ERR(file)) {
10399                 ret = PTR_ERR(file);
10400                 goto err;
10401         }
10402
10403         /*
10404          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
10405          * having closed it before we finish setup
10406          */
10407         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
10408         if (ret < 0) {
10409                 /* fput will clean it up */
10410                 fput(file);
10411                 return ret;
10412         }
10413
10414         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
10415         return ret;
10416 err:
10417         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
10418         return ret;
10419 }
10420
10421 /*
10422  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
10423  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
10424  * params structure passed in.
10425  */
10426 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
10427 {
10428         struct io_uring_params p;
10429         int i;
10430
10431         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
10432                 return -EFAULT;
10433         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
10434                 if (p.resv[i])
10435                         return -EINVAL;
10436         }
10437
10438         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
10439                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
10440                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
10441                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
10442                 return -EINVAL;
10443
10444         return  io_uring_create(entries, &p, params);
10445 }
10446
10447 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
10448                 struct io_uring_params __user *, params)
10449 {
10450         return io_uring_setup(entries, params);
10451 }
10452
10453 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
10454 {
10455         struct io_uring_probe *p;
10456         size_t size;
10457         int i, ret;
10458
10459         size = struct_size(p, ops, nr_args);
10460         if (size == SIZE_MAX)
10461                 return -EOVERFLOW;
10462         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
10463         if (!p)
10464                 return -ENOMEM;
10465
10466         ret = -EFAULT;
10467         if (copy_from_user(p, arg, size))
10468                 goto out;
10469         ret = -EINVAL;
10470         if (memchr_inv(p, 0, size))
10471                 goto out;
10472
10473         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
10474         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
10475                 nr_args = IORING_OP_LAST;
10476
10477         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10478                 p->ops[i].op = i;
10479                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
10480                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
10481         }
10482         p->ops_len = i;
10483
10484         ret = 0;
10485         if (copy_to_user(arg, p, size))
10486                 ret = -EFAULT;
10487 out:
10488         kfree(p);
10489         return ret;
10490 }
10491
10492 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
10493 {
10494         const struct cred *creds;
10495         u32 id;
10496         int ret;
10497
10498         creds = get_current_cred();
10499
10500         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
10501                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
10502         if (ret < 0) {
10503                 put_cred(creds);
10504                 return ret;
10505         }
10506         return id;
10507 }
10508
10509 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10510                                     unsigned int nr_args)
10511 {
10512         struct io_uring_restriction *res;
10513         size_t size;
10514         int i, ret;
10515
10516         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
10517         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10518                 return -EBADFD;
10519
10520         /* We allow only a single restrictions registration */
10521         if (ctx->restrictions.registered)
10522                 return -EBUSY;
10523
10524         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
10525                 return -EINVAL;
10526
10527         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
10528         if (size == SIZE_MAX)
10529                 return -EOVERFLOW;
10530
10531         res = memdup_user(arg, size);
10532         if (IS_ERR(res))
10533                 return PTR_ERR(res);
10534
10535         ret = 0;
10536
10537         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10538                 switch (res[i].opcode) {
10539                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
10540                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
10541                                 ret = -EINVAL;
10542                                 goto out;
10543                         }
10544
10545                         __set_bit(res[i].register_op,
10546                                   ctx->restrictions.register_op);
10547                         break;
10548                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
10549                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
10550                                 ret = -EINVAL;
10551                                 goto out;
10552                         }
10553
10554                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
10555                         break;
10556                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
10557                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
10558                         break;
10559                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
10560                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
10561                         break;
10562                 default:
10563                         ret = -EINVAL;
10564                         goto out;
10565                 }
10566         }
10567
10568 out:
10569         /* Reset all restrictions if an error happened */
10570         if (ret != 0)
10571                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
10572         else
10573                 ctx->restrictions.registered = true;
10574
10575         kfree(res);
10576         return ret;
10577 }
10578
10579 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
10580 {
10581         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10582                 return -EBADFD;
10583
10584         if (ctx->restrictions.registered)
10585                 ctx->restricted = 1;
10586
10587         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
10588         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
10589                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10590         return 0;
10591 }
10592
10593 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
10594                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10595                                      unsigned nr_args)
10596 {
10597         __u32 tmp;
10598         int err;
10599
10600         if (up->resv)
10601                 return -EINVAL;
10602         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
10603                 return -EOVERFLOW;
10604         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10605         if (err)
10606                 return err;
10607
10608         switch (type) {
10609         case IORING_RSRC_FILE:
10610                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
10611         case IORING_RSRC_BUFFER:
10612                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
10613         }
10614         return -EINVAL;
10615 }
10616
10617 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10618                                     unsigned nr_args)
10619 {
10620         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10621
10622         if (!nr_args)
10623                 return -EINVAL;
10624         memset(&up, 0, sizeof(up));
10625         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
10626                 return -EFAULT;
10627         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
10628 }
10629
10630 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10631                                    unsigned size, unsigned type)
10632 {
10633         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10634
10635         if (size != sizeof(up))
10636                 return -EINVAL;
10637         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
10638                 return -EFAULT;
10639         if (!up.nr || up.resv)
10640                 return -EINVAL;
10641         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
10642 }
10643
10644 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10645                             unsigned int size, unsigned int type)
10646 {
10647         struct io_uring_rsrc_register rr;
10648
10649         /* keep it extendible */
10650         if (size != sizeof(rr))
10651                 return -EINVAL;
10652
10653         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
10654         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
10655                 return -EFAULT;
10656         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10657                 return -EINVAL;
10658
10659         switch (type) {
10660         case IORING_RSRC_FILE:
10661                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10662                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10663         case IORING_RSRC_BUFFER:
10664                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10665                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10666         }
10667         return -EINVAL;
10668 }
10669
10670 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10671                                 unsigned len)
10672 {
10673         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10674         cpumask_var_t new_mask;
10675         int ret;
10676
10677         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10678                 return -EINVAL;
10679
10680         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10681                 return -ENOMEM;
10682
10683         cpumask_clear(new_mask);
10684         if (len > cpumask_size())
10685                 len = cpumask_size();
10686
10687         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10688                 free_cpumask_var(new_mask);
10689                 return -EFAULT;
10690         }
10691
10692         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10693         free_cpumask_var(new_mask);
10694         return ret;
10695 }
10696
10697 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10698 {
10699         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10700
10701         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10702                 return -EINVAL;
10703
10704         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10705 }
10706
10707 static int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
10708                                         void __user *arg)
10709         __must_hold(&ctx->uring_lock)
10710 {
10711         struct io_tctx_node *node;
10712         struct io_uring_task *tctx = NULL;
10713         struct io_sq_data *sqd = NULL;
10714         __u32 new_count[2];
10715         int i, ret;
10716
10717         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
10718                 return -EFAULT;
10719         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10720                 if (new_count[i] > INT_MAX)
10721                         return -EINVAL;
10722
10723         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10724                 sqd = ctx->sq_data;
10725                 if (sqd) {
10726                         /*
10727                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
10728                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
10729                          * a ref to the ctx.
10730                          */
10731                         refcount_inc(&sqd->refs);
10732                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10733                         mutex_lock(&sqd->lock);
10734                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10735                         if (sqd->thread)
10736                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
10737                 }
10738         } else {
10739                 tctx = current->io_uring;
10740         }
10741
10742         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
10743
10744         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10745                 if (new_count[i])
10746                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
10747         ctx->iowq_limits_set = true;
10748
10749         ret = -EINVAL;
10750         if (tctx && tctx->io_wq) {
10751                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10752                 if (ret)
10753                         goto err;
10754         } else {
10755                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
10756         }
10757
10758         if (sqd) {
10759                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10760                 io_put_sq_data(sqd);
10761         }
10762
10763         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
10764                 return -EFAULT;
10765
10766         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
10767         if (sqd)
10768                 return 0;
10769
10770         /* now propagate the restriction to all registered users */
10771         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
10772                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
10773
10774                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
10775                         continue;
10776
10777                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10778                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
10779                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
10780                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10781         }
10782         return 0;
10783 err:
10784         if (sqd) {
10785                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10786                 io_put_sq_data(sqd);
10787         }
10788         return ret;
10789 }
10790
10791 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10792 {
10793         switch (op) {
10794         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10795         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10796         case IORING_REGISTER_FILES:
10797         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10798         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10799         case IORING_REGISTER_PROBE:
10800         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10801         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10802         case IORING_REGISTER_FILES2:
10803         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10804         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10805         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10806         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10807         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10808         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10809                 return false;
10810         default:
10811                 return true;
10812         }
10813 }
10814
10815 static int io_ctx_quiesce(struct io_ring_ctx *ctx)
10816 {
10817         long ret;
10818
10819         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10820
10821         /*
10822          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
10823          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab the
10824          * uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
10825          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
10826          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
10827          */
10828         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10829         do {
10830                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10831                 if (!ret)
10832                         break;
10833                 ret = io_run_task_work_sig();
10834         } while (ret >= 0);
10835         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10836
10837         if (ret)
10838                 io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10839         return ret;
10840 }
10841
10842 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10843                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10844         __releases(ctx->uring_lock)
10845         __acquires(ctx->uring_lock)
10846 {
10847         int ret;
10848
10849         /*
10850          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10851          * someone else killed the ctx or is already going through
10852          * io_uring_register().
10853          */
10854         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10855                 return -ENXIO;
10856
10857         if (ctx->restricted) {
10858                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10859                         return -EINVAL;
10860                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10861                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10862                         return -EACCES;
10863         }
10864
10865         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10866                 ret = io_ctx_quiesce(ctx);
10867                 if (ret)
10868                         return ret;
10869         }
10870
10871         switch (opcode) {
10872         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10873                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10874                 break;
10875         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10876                 ret = -EINVAL;
10877                 if (arg || nr_args)
10878                         break;
10879                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10880                 break;
10881         case IORING_REGISTER_FILES:
10882                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10883                 break;
10884         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10885                 ret = -EINVAL;
10886                 if (arg || nr_args)
10887                         break;
10888                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10889                 break;
10890         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10891                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10892                 break;
10893         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10894         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10895                 ret = -EINVAL;
10896                 if (nr_args != 1)
10897                         break;
10898                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10899                 if (ret)
10900                         break;
10901                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10902                         ctx->eventfd_async = 1;
10903                 else
10904                         ctx->eventfd_async = 0;
10905                 break;
10906         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10907                 ret = -EINVAL;
10908                 if (arg || nr_args)
10909                         break;
10910                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10911                 break;
10912         case IORING_REGISTER_PROBE:
10913                 ret = -EINVAL;
10914                 if (!arg || nr_args > 256)
10915                         break;
10916                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10917                 break;
10918         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10919                 ret = -EINVAL;
10920                 if (arg || nr_args)
10921                         break;
10922                 ret = io_register_personality(ctx);
10923                 break;
10924         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10925                 ret = -EINVAL;
10926                 if (arg)
10927                         break;
10928                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10929                 break;
10930         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10931                 ret = -EINVAL;
10932                 if (arg || nr_args)
10933                         break;
10934                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10935                 break;
10936         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10937                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10938                 break;
10939         case IORING_REGISTER_FILES2:
10940                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10941                 break;
10942         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10943                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10944                                               IORING_RSRC_FILE);
10945                 break;
10946         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10947                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10948                 break;
10949         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10950                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10951                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10952                 break;
10953         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10954                 ret = -EINVAL;
10955                 if (!arg || !nr_args)
10956                         break;
10957                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10958                 break;
10959         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10960                 ret = -EINVAL;
10961                 if (arg || nr_args)
10962                         break;
10963                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10964                 break;
10965         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10966                 ret = -EINVAL;
10967                 if (!arg || nr_args != 2)
10968                         break;
10969                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
10970                 break;
10971         default:
10972                 ret = -EINVAL;
10973                 break;
10974         }
10975
10976         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10977                 /* bring the ctx back to life */
10978                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10979                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10980         }
10981         return ret;
10982 }
10983
10984 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10985                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10986 {
10987         struct io_ring_ctx *ctx;
10988         long ret = -EBADF;
10989         struct fd f;
10990
10991         f = fdget(fd);
10992         if (!f.file)
10993                 return -EBADF;
10994
10995         ret = -EOPNOTSUPP;
10996         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10997                 goto out_fput;
10998
10999         ctx = f.file->private_data;
11000
11001         io_run_task_work();
11002
11003         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11004         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
11005         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11006         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
11007                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
11008 out_fput:
11009         fdput(f);
11010         return ret;
11011 }
11012
11013 static int __init io_uring_init(void)
11014 {
11015 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
11016         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
11017         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
11018 } while (0)
11019
11020 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
11021         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
11022         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
11023         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
11024         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
11025         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
11026         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
11027         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
11028         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
11029         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
11030         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
11031         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
11032         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
11033         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
11034         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
11035         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
11036         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
11037         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
11038         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
11039         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
11040         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
11041         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
11042         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
11043         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
11044         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
11045         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
11046         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
11047         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
11048         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
11049         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
11050         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
11051         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
11052         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
11053
11054         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
11055                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
11056         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
11057                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
11058
11059         /* ->buf_index is u16 */
11060         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
11061
11062         /* should fit into one byte */
11063         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
11064
11065         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
11066         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
11067
11068         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
11069                                 SLAB_ACCOUNT);
11070         return 0;
11071 };
11072 __initcall(io_uring_init);