fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/kthread.h>
  61 #include <linux/blkdev.h>
  62 #include <linux/bvec.h>
  63 #include <linux/net.h>
  64 #include <net/sock.h>
  65 #include <net/af_unix.h>
  66 #include <net/scm.h>
  67 #include <linux/anon_inodes.h>
  68 #include <linux/sched/mm.h>
  69 #include <linux/uaccess.h>
  70 #include <linux/nospec.h>
  71 #include <linux/sizes.h>
  72 #include <linux/hugetlb.h>
  73 #include <linux/highmem.h>
  74 #include <linux/namei.h>
  75 #include <linux/fsnotify.h>
  76 #include <linux/fadvise.h>
  77 #include <linux/eventpoll.h>
  78 #include <linux/fs_struct.h>
  79 #include <linux/splice.h>
  80 #include <linux/task_work.h>
  81 #include <linux/pagemap.h>
  82 #include <linux/io_uring.h>
  83 #include <linux/blk-cgroup.h>
  84 #include <linux/audit.h>
  85
  86 #define CREATE_TRACE_POINTS
  87 #include <trace/events/io_uring.h>
  88
  89 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  90
  91 #include "internal.h"
  92 #include "io-wq.h"
  93
  94 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  95 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  96
  97 /*
  98  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  99  */
 100 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
 101 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
 102 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 103 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 struct io_mapped_ubuf {
 191         u64             ubuf;
 192         size_t          len;
 193         struct          bio_vec *bvec;
 194         unsigned int    nr_bvecs;
 195         unsigned long   acct_pages;
 196 };
 197
 198 struct fixed_file_table {
 199         struct file             **files;
 200 };
 201
 202 struct fixed_file_ref_node {
 203         struct percpu_ref               refs;
 204         struct list_head                node;
 205         struct list_head                file_list;
 206         struct fixed_file_data          *file_data;
 207         struct llist_node               llist;
 208 };
 209
 210 struct fixed_file_data {
 211         struct fixed_file_table         *table;
 212         struct io_ring_ctx              *ctx;
 213
 214         struct fixed_file_ref_node      *node;
 215         struct percpu_ref               refs;
 216         struct completion               done;
 217         struct list_head                ref_list;
 218         spinlock_t                      lock;
 219 };
 220
 221 struct io_buffer {
 222         struct list_head list;
 223         __u64 addr;
 224         __s32 len;
 225         __u16 bid;
 226 };
 227
 228 struct io_restriction {
 229         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 230         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 231         u8 sqe_flags_allowed;
 232         u8 sqe_flags_required;
 233         bool registered;
 234 };
 235
 236 struct io_sq_data {
 237         refcount_t              refs;
 238         struct mutex            lock;
 239
 240         /* ctx's that are using this sqd */
 241         struct list_head        ctx_list;
 242         struct list_head        ctx_new_list;
 243         struct mutex            ctx_lock;
 244
 245         struct task_struct      *thread;
 246         struct wait_queue_head  wait;
 247 };
 248
 249 struct io_ring_ctx {
 250         struct {
 251                 struct percpu_ref       refs;
 252         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 253
 254         struct {
 255                 unsigned int            flags;
 256                 unsigned int            compat: 1;
 257                 unsigned int            limit_mem: 1;
 258                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 259                 unsigned int            drain_next: 1;
 260                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 261                 unsigned int            restricted: 1;
 262
 263                 /*
 264                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 265                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 266                  *
 267                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 268                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 269                  * the queue when needed.
 270                  *
 271                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 272                  * array.
 273                  */
 274                 u32                     *sq_array;
 275                 unsigned                cached_sq_head;
 276                 unsigned                sq_entries;
 277                 unsigned                sq_mask;
 278                 unsigned                sq_thread_idle;
 279                 unsigned                cached_sq_dropped;
 280                 unsigned                cached_cq_overflow;
 281                 unsigned long           sq_check_overflow;
 282
 283                 struct list_head        defer_list;
 284                 struct list_head        timeout_list;
 285                 struct list_head        cq_overflow_list;
 286
 287                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
 288                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 289         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 290
 291         struct io_rings *rings;
 292
 293         /* IO offload */
 294         struct io_wq            *io_wq;
 295
 296         /*
 297          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
 298          * have access to the ->files
 299          */
 300         struct task_struct      *sqo_task;
 301
 302         /* Only used for accounting purposes */
 303         struct mm_struct        *mm_account;
 304
 305 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 306         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
 307 #endif
 308
 309         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 310
 311         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 312         struct wait_queue_entry sqo_wait_entry;
 313         struct list_head        sqd_list;
 314
 315         /*
 316          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 317          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 318          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 319          */
 320         struct fixed_file_data  *file_data;
 321         unsigned                nr_user_files;
 322
 323         /* if used, fixed mapped user buffers */
 324         unsigned                nr_user_bufs;
 325         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 326
 327         struct user_struct      *user;
 328
 329         const struct cred       *creds;
 330
 331 #ifdef CONFIG_AUDIT
 332         kuid_t                  loginuid;
 333         unsigned int            sessionid;
 334 #endif
 335
 336         struct completion       ref_comp;
 337         struct completion       sq_thread_comp;
 338
 339         /* if all else fails... */
 340         struct io_kiocb         *fallback_req;
 341
 342 #if defined(CONFIG_UNIX)
 343         struct socket           *ring_sock;
 344 #endif
 345
 346         struct idr              io_buffer_idr;
 347
 348         struct idr              personality_idr;
 349
 350         struct {
 351                 unsigned                cached_cq_tail;
 352                 unsigned                cq_entries;
 353                 unsigned                cq_mask;
 354                 atomic_t                cq_timeouts;
 355                 unsigned long           cq_check_overflow;
 356                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 357                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 358                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 359         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 360
 361         struct {
 362                 struct mutex            uring_lock;
 363                 wait_queue_head_t       wait;
 364         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 365
 366         struct {
 367                 spinlock_t              completion_lock;
 368
 369                 /*
 370                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 371                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 372                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 373                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 374                  */
 375                 struct list_head        iopoll_list;
 376                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 377                 unsigned                cancel_hash_bits;
 378                 bool                    poll_multi_file;
 379
 380                 spinlock_t              inflight_lock;
 381                 struct list_head        inflight_list;
 382         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 383
 384         struct delayed_work             file_put_work;
 385         struct llist_head               file_put_llist;
 386
 387         struct work_struct              exit_work;
 388         struct io_restriction           restrictions;
 389 };
 390
 391 /*
 392  * First field must be the file pointer in all the
 393  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 394  */
 395 struct io_poll_iocb {
 396         struct file                     *file;
 397         union {
 398                 struct wait_queue_head  *head;
 399                 u64                     addr;
 400         };
 401         __poll_t                        events;
 402         bool                            done;
 403         bool                            canceled;
 404         struct wait_queue_entry         wait;
 405 };
 406
 407 struct io_close {
 408         struct file                     *file;
 409         struct file                     *put_file;
 410         int                             fd;
 411 };
 412
 413 struct io_timeout_data {
 414         struct io_kiocb                 *req;
 415         struct hrtimer                  timer;
 416         struct timespec64               ts;
 417         enum hrtimer_mode               mode;
 418 };
 419
 420 struct io_accept {
 421         struct file                     *file;
 422         struct sockaddr __user          *addr;
 423         int __user                      *addr_len;
 424         int                             flags;
 425         unsigned long                   nofile;
 426 };
 427
 428 struct io_sync {
 429         struct file                     *file;
 430         loff_t                          len;
 431         loff_t                          off;
 432         int                             flags;
 433         int                             mode;
 434 };
 435
 436 struct io_cancel {
 437         struct file                     *file;
 438         u64                             addr;
 439 };
 440
 441 struct io_timeout {
 442         struct file                     *file;
 443         u32                             off;
 444         u32                             target_seq;
 445         struct list_head                list;
 446 };
 447
 448 struct io_timeout_rem {
 449         struct file                     *file;
 450         u64                             addr;
 451 };
 452
 453 struct io_rw {
 454         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 455         struct kiocb                    kiocb;
 456         u64                             addr;
 457         u64                             len;
 458 };
 459
 460 struct io_connect {
 461         struct file                     *file;
 462         struct sockaddr __user          *addr;
 463         int                             addr_len;
 464 };
 465
 466 struct io_sr_msg {
 467         struct file                     *file;
 468         union {
 469                 struct user_msghdr __user *umsg;
 470                 void __user             *buf;
 471         };
 472         int                             msg_flags;
 473         int                             bgid;
 474         size_t                          len;
 475         struct io_buffer                *kbuf;
 476 };
 477
 478 struct io_open {
 479         struct file                     *file;
 480         int                             dfd;
 481         struct filename                 *filename;
 482         struct open_how                 how;
 483         unsigned long                   nofile;
 484 };
 485
 486 struct io_files_update {
 487         struct file                     *file;
 488         u64                             arg;
 489         u32                             nr_args;
 490         u32                             offset;
 491 };
 492
 493 struct io_fadvise {
 494         struct file                     *file;
 495         u64                             offset;
 496         u32                             len;
 497         u32                             advice;
 498 };
 499
 500 struct io_madvise {
 501         struct file                     *file;
 502         u64                             addr;
 503         u32                             len;
 504         u32                             advice;
 505 };
 506
 507 struct io_epoll {
 508         struct file                     *file;
 509         int                             epfd;
 510         int                             op;
 511         int                             fd;
 512         struct epoll_event              event;
 513 };
 514
 515 struct io_splice {
 516         struct file                     *file_out;
 517         struct file                     *file_in;
 518         loff_t                          off_out;
 519         loff_t                          off_in;
 520         u64                             len;
 521         unsigned int                    flags;
 522 };
 523
 524 struct io_provide_buf {
 525         struct file                     *file;
 526         __u64                           addr;
 527         __s32                           len;
 528         __u32                           bgid;
 529         __u16                           nbufs;
 530         __u16                           bid;
 531 };
 532
 533 struct io_statx {
 534         struct file                     *file;
 535         int                             dfd;
 536         unsigned int                    mask;
 537         unsigned int                    flags;
 538         const char __user               *filename;
 539         struct statx __user             *buffer;
 540 };
 541
 542 struct io_completion {
 543         struct file                     *file;
 544         struct list_head                list;
 545         int                             cflags;
 546 };
 547
 548 struct io_async_connect {
 549         struct sockaddr_storage         address;
 550 };
 551
 552 struct io_async_msghdr {
 553         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 554         struct iovec                    *iov;
 555         struct sockaddr __user          *uaddr;
 556         struct msghdr                   msg;
 557         struct sockaddr_storage         addr;
 558 };
 559
 560 struct io_async_rw {
 561         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 562         const struct iovec              *free_iovec;
 563         struct iov_iter                 iter;
 564         size_t                          bytes_done;
 565         struct wait_page_queue          wpq;
 566 };
 567
 568 enum {
 569         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 570         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 571         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 572         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 573         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 574         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 575
 576         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
 577         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 578         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 579         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 580         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 581         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 582         REQ_F_ISREG_BIT,
 583         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 584         REQ_F_POLLED_BIT,
 585         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 586         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 587         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
 588         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 589
 590         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 591         __REQ_F_LAST_BIT,
 592 };
 593
 594 enum {
 595         /* ctx owns file */
 596         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 597         /* drain existing IO first */
 598         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 599         /* linked sqes */
 600         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 601         /* doesn't sever on completion < 0 */
 602         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 603         /* IOSQE_ASYNC */
 604         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 605         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 606         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 607
 608         /* head of a link */
 609         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
 610         /* fail rest of links */
 611         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 612         /* on inflight list */
 613         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 614         /* read/write uses file position */
 615         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 616         /* must not punt to workers */
 617         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 618         /* has or had linked timeout */
 619         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 620         /* regular file */
 621         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 622         /* needs cleanup */
 623         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 624         /* already went through poll handler */
 625         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 626         /* buffer already selected */
 627         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 628         /* doesn't need file table for this request */
 629         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 630         /* io_wq_work is initialized */
 631         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
 632         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 633         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 634 };
 635
 636 struct async_poll {
 637         struct io_poll_iocb     poll;
 638         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 639 };
 640
 641 /*
 642  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 643  * as the first entry in their struct definition. So you can
 644  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 645  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 646  */
 647 struct io_kiocb {
 648         union {
 649                 struct file             *file;
 650                 struct io_rw            rw;
 651                 struct io_poll_iocb     poll;
 652                 struct io_accept        accept;
 653                 struct io_sync          sync;
 654                 struct io_cancel        cancel;
 655                 struct io_timeout       timeout;
 656                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 657                 struct io_connect       connect;
 658                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 659                 struct io_open          open;
 660                 struct io_close         close;
 661                 struct io_files_update  files_update;
 662                 struct io_fadvise       fadvise;
 663                 struct io_madvise       madvise;
 664                 struct io_epoll         epoll;
 665                 struct io_splice        splice;
 666                 struct io_provide_buf   pbuf;
 667                 struct io_statx         statx;
 668                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 669                 struct io_completion    compl;
 670         };
 671
 672         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 673         void                            *async_data;
 674         u8                              opcode;
 675         /* polled IO has completed */
 676         u8                              iopoll_completed;
 677
 678         u16                             buf_index;
 679         u32                             result;
 680
 681         struct io_ring_ctx              *ctx;
 682         unsigned int                    flags;
 683         refcount_t                      refs;
 684         struct task_struct              *task;
 685         u64                             user_data;
 686
 687         struct list_head                link_list;
 688
 689         /*
 690          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 691          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 692          */
 693         struct list_head                inflight_entry;
 694
 695         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
 696         struct callback_head            task_work;
 697         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 698         struct hlist_node               hash_node;
 699         struct async_poll               *apoll;
 700         struct io_wq_work               work;
 701 };
 702
 703 struct io_defer_entry {
 704         struct list_head        list;
 705         struct io_kiocb         *req;
 706         u32                     seq;
 707 };
 708
 709 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 710
 711 struct io_comp_state {
 712         unsigned int            nr;
 713         struct list_head        list;
 714         struct io_ring_ctx      *ctx;
 715 };
 716
 717 struct io_submit_state {
 718         struct blk_plug         plug;
 719
 720         /*
 721          * io_kiocb alloc cache
 722          */
 723         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 724         unsigned int            free_reqs;
 725
 726         /*
 727          * Batch completion logic
 728          */
 729         struct io_comp_state    comp;
 730
 731         /*
 732          * File reference cache
 733          */
 734         struct file             *file;
 735         unsigned int            fd;
 736         unsigned int            has_refs;
 737         unsigned int            ios_left;
 738 };
 739
 740 struct io_op_def {
 741         /* needs req->file assigned */
 742         unsigned                needs_file : 1;
 743         /* don't fail if file grab fails */
 744         unsigned                needs_file_no_error : 1;
 745         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 746         unsigned                hash_reg_file : 1;
 747         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 748         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 749         /* opcode is not supported by this kernel */
 750         unsigned                not_supported : 1;
 751         /* set if opcode supports polled "wait" */
 752         unsigned                pollin : 1;
 753         unsigned                pollout : 1;
 754         /* op supports buffer selection */
 755         unsigned                buffer_select : 1;
 756         /* must always have async data allocated */
 757         unsigned                needs_async_data : 1;
 758         /* size of async data needed, if any */
 759         unsigned short          async_size;
 760         unsigned                work_flags;
 761 };
 762
 763 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 764         [IORING_OP_NOP] = {},
 765         [IORING_OP_READV] = {
 766                 .needs_file             = 1,
 767                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 768                 .pollin                 = 1,
 769                 .buffer_select          = 1,
 770                 .needs_async_data       = 1,
 771                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 772                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 773         },
 774         [IORING_OP_WRITEV] = {
 775                 .needs_file             = 1,
 776                 .hash_reg_file          = 1,
 777                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 778                 .pollout                = 1,
 779                 .needs_async_data       = 1,
 780                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 781                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 782                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 783         },
 784         [IORING_OP_FSYNC] = {
 785                 .needs_file             = 1,
 786                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 787         },
 788         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 789                 .needs_file             = 1,
 790                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 791                 .pollin                 = 1,
 792                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 793                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 794         },
 795         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 796                 .needs_file             = 1,
 797                 .hash_reg_file          = 1,
 798                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 799                 .pollout                = 1,
 800                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 801                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
 802                                                 IO_WQ_WORK_MM,
 803         },
 804         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 805                 .needs_file             = 1,
 806                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 807         },
 808         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 809         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 810                 .needs_file             = 1,
 811                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 812         },
 813         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 814                 .needs_file             = 1,
 815                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 816                 .pollout                = 1,
 817                 .needs_async_data       = 1,
 818                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 819                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 820                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 821         },
 822         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 823                 .needs_file             = 1,
 824                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 825                 .pollin                 = 1,
 826                 .buffer_select          = 1,
 827                 .needs_async_data       = 1,
 828                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 829                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 830                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 831         },
 832         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 833                 .needs_async_data       = 1,
 834                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 835                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 836         },
 837         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
 838         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 839                 .needs_file             = 1,
 840                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 841                 .pollin                 = 1,
 842                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
 843         },
 844         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 845         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 846                 .needs_async_data       = 1,
 847                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 848                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 849         },
 850         [IORING_OP_CONNECT] = {
 851                 .needs_file             = 1,
 852                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 853                 .pollout                = 1,
 854                 .needs_async_data       = 1,
 855                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 856                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 857         },
 858         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 859                 .needs_file             = 1,
 860                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
 861         },
 862         [IORING_OP_OPENAT] = {
 863                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 864                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 865         },
 866         [IORING_OP_CLOSE] = {
 867                 .needs_file             = 1,
 868                 .needs_file_no_error    = 1,
 869                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 870         },
 871         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 872                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
 873         },
 874         [IORING_OP_STATX] = {
 875                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
 876                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 877         },
 878         [IORING_OP_READ] = {
 879                 .needs_file             = 1,
 880                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 881                 .pollin                 = 1,
 882                 .buffer_select          = 1,
 883                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 884                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 885         },
 886         [IORING_OP_WRITE] = {
 887                 .needs_file             = 1,
 888                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 889                 .pollout                = 1,
 890                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 891                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 892                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 893         },
 894         [IORING_OP_FADVISE] = {
 895                 .needs_file             = 1,
 896                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 897         },
 898         [IORING_OP_MADVISE] = {
 899                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 900         },
 901         [IORING_OP_SEND] = {
 902                 .needs_file             = 1,
 903                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 904                 .pollout                = 1,
 905                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 906         },
 907         [IORING_OP_RECV] = {
 908                 .needs_file             = 1,
 909                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 910                 .pollin                 = 1,
 911                 .buffer_select          = 1,
 912                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 913         },
 914         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 915                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
 916                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG,
 917         },
 918         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 919                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 920                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
 921         },
 922         [IORING_OP_SPLICE] = {
 923                 .needs_file             = 1,
 924                 .hash_reg_file          = 1,
 925                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 926                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 927         },
 928         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 929         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 930         [IORING_OP_TEE] = {
 931                 .needs_file             = 1,
 932                 .hash_reg_file          = 1,
 933                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 934         },
 935 };
 936
 937 enum io_mem_account {
 938         ACCT_LOCKED,
 939         ACCT_PINNED,
 940 };
 941
 942 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
 943                              struct io_comp_state *cs);
 944 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 945 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 946 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
 947 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 948 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 949 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 950 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 951 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
 952                                  struct io_uring_files_update *ip,
 953                                  unsigned nr_args);
 954 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
 955 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
 956                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
 957 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
 958 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
 959
 960 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
 961                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
 962                                bool needs_lock);
 963 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
 964                              const struct iovec *fast_iov,
 965                              struct iov_iter *iter, bool force);
 966
 967 static struct kmem_cache *req_cachep;
 968
 969 static const struct file_operations io_uring_fops;
 970
 971 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 972 {
 973 #if defined(CONFIG_UNIX)
 974         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
 975                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 976
 977                 return ctx->ring_sock->sk;
 978         }
 979 #endif
 980         return NULL;
 981 }
 982 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 983
 984 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
 985 {
 986         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
 987                           REQ_F_INFLIGHT))
 988                 __io_clean_op(req);
 989 }
 990
 991 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
 992 {
 993         struct mm_struct *mm = current->mm;
 994
 995         if (mm) {
 996                 kthread_unuse_mm(mm);
 997                 mmput(mm);
 998         }
 999 }
1000
1001 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1002 {
1003         if (!current->mm) {
1004                 if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ||
1005                              !ctx->sqo_task->mm ||
1006                              !mmget_not_zero(ctx->sqo_task->mm)))
1007                         return -EFAULT;
1008                 kthread_use_mm(ctx->sqo_task->mm);
1009         }
1010
1011         return 0;
1012 }
1013
1014 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
1015                                    struct io_kiocb *req)
1016 {
1017         if (!(io_op_defs[req->opcode].work_flags & IO_WQ_WORK_MM))
1018                 return 0;
1019         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1020 }
1021
1022 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1023                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1024
1025 {
1026 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1027         /* puts the old one when swapping */
1028         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1029                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1030                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1031         }
1032 #endif
1033 }
1034
1035 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1036 {
1037 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1038         kthread_associate_blkcg(NULL);
1039 #endif
1040 }
1041
1042 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1043 {
1044         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1045                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1046 }
1047
1048 /*
1049  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1050  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1051  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1052  */
1053 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1054 {
1055         id->files = current->files;
1056         id->mm = current->mm;
1057 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1058         rcu_read_lock();
1059         id->blkcg_css = blkcg_css();
1060         rcu_read_unlock();
1061 #endif
1062         id->creds = current_cred();
1063         id->nsproxy = current->nsproxy;
1064         id->fs = current->fs;
1065         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1066 #ifdef CONFIG_AUDIT
1067         id->loginuid = current->loginuid;
1068         id->sessionid = current->sessionid;
1069 #endif
1070         refcount_set(&id->count, 1);
1071 }
1072
1073 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1074 {
1075         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1076         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1077 }
1078
1079 /*
1080  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1081  * touch any members of io_wq_work.
1082  */
1083 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1084 {
1085         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1086
1087         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1088                 return;
1089
1090         __io_req_init_async(req);
1091
1092         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1093         req->work.identity = tctx->identity;
1094         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1095                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1096 }
1097
1098 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1099 {
1100         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1101 }
1102
1103 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1104 {
1105         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1106
1107         complete(&ctx->ref_comp);
1108 }
1109
1110 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1111 {
1112         return !req->timeout.off;
1113 }
1114
1115 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1116 {
1117         struct io_ring_ctx *ctx;
1118         int hash_bits;
1119
1120         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1121         if (!ctx)
1122                 return NULL;
1123
1124         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1125         if (!ctx->fallback_req)
1126                 goto err;
1127
1128         /*
1129          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1130          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1131          */
1132         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1133         hash_bits -= 5;
1134         if (hash_bits <= 0)
1135                 hash_bits = 1;
1136         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1137         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1138                                         GFP_KERNEL);
1139         if (!ctx->cancel_hash)
1140                 goto err;
1141         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1142
1143         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1144                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1145                 goto err;
1146
1147         ctx->flags = p->flags;
1148         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1149         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1150         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1151         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1152         init_completion(&ctx->ref_comp);
1153         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1154         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1155         idr_init(&ctx->personality_idr);
1156         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1157         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1158         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1159         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1160         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1161         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1162         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1163         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1165         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1166         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1167         return ctx;
1168 err:
1169         if (ctx->fallback_req)
1170                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1171         kfree(ctx->cancel_hash);
1172         kfree(ctx);
1173         return NULL;
1174 }
1175
1176 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1177 {
1178         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1179                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1180
1181                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1182                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1183         }
1184
1185         return false;
1186 }
1187
1188 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1189 {
1190         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1191
1192         /* order cqe stores with ring update */
1193         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1194
1195         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1196                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1197                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1198         }
1199 }
1200
1201 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1202 {
1203         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1204                 return;
1205         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1206                 kfree(req->work.identity);
1207 }
1208
1209 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1210 {
1211         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1212                 return;
1213
1214         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1215
1216         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1217                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1218                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1219         }
1220 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1221         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1222                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1223                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1224         }
1225 #endif
1226         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1227                 put_cred(req->work.identity->creds);
1228                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1229         }
1230         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1231                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1232
1233                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1234                 if (--fs->users)
1235                         fs = NULL;
1236                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1237                 if (fs)
1238                         free_fs_struct(fs);
1239                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1240         }
1241
1242         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1243 }
1244
1245 /*
1246  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1247  * the current context.
1248  */
1249 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1250 {
1251         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1252         const struct cred *creds = NULL;
1253         struct io_identity *id;
1254
1255         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1256                 creds = req->work.identity->creds;
1257
1258         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1259         if (unlikely(!id)) {
1260                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1261                 return false;
1262         }
1263
1264         /*
1265          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1266          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1267          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1268          * that one separately.
1269          */
1270         io_init_identity(id);
1271         if (creds)
1272                 req->work.identity->creds = creds;
1273
1274         /* add one for this request */
1275         refcount_inc(&id->count);
1276
1277         /* drop old identity, assign new one. one ref for req, one for tctx */
1278         if (req->work.identity != tctx->identity &&
1279             refcount_sub_and_test(2, &req->work.identity->count))
1280                 kfree(req->work.identity);
1281
1282         req->work.identity = id;
1283         tctx->identity = id;
1284         return true;
1285 }
1286
1287 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1288 {
1289         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1290         struct io_identity *id = req->work.identity;
1291         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1292
1293         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1294                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1295                         return false;
1296                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1297         }
1298
1299         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1300             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1301             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1302                 if (id->files != current->files ||
1303                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1304                         return false;
1305                 atomic_inc(&id->files->count);
1306                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1307                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1308
1309                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1310                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1311                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1312                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1313         }
1314 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1315         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1316             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1317                 rcu_read_lock();
1318                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1319                         rcu_read_unlock();
1320                         return false;
1321                 }
1322                 /*
1323                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1324                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1325                  */
1326                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1327                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1328                 rcu_read_unlock();
1329         }
1330 #endif
1331         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1332                 if (id->creds != current_cred())
1333                         return false;
1334                 get_cred(id->creds);
1335                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1336         }
1337 #ifdef CONFIG_AUDIT
1338         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1339             current->sessionid != id->sessionid)
1340                 return false;
1341 #endif
1342         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1343             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1344                 if (current->fs != id->fs)
1345                         return false;
1346                 spin_lock(&id->fs->lock);
1347                 if (!id->fs->in_exec) {
1348                         id->fs->users++;
1349                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1350                 } else {
1351                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1352                 }
1353                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1354         }
1355
1356         return true;
1357 }
1358
1359 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1360 {
1361         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1362         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1363         struct io_identity *id;
1364
1365         io_req_init_async(req);
1366         id = req->work.identity;
1367
1368         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1369                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1370
1371         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1372                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1373                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1374         } else {
1375                 if (def->unbound_nonreg_file)
1376                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1377         }
1378
1379         /* ->mm can never change on us */
1380         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1381             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1382                 mmgrab(id->mm);
1383                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1384         }
1385
1386         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1387         if (io_grab_identity(req))
1388                 return;
1389
1390         if (!io_identity_cow(req))
1391                 return;
1392
1393         /* can't fail at this point */
1394         if (!io_grab_identity(req))
1395                 WARN_ON(1);
1396 }
1397
1398 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1399 {
1400         struct io_kiocb *cur;
1401
1402         io_prep_async_work(req);
1403         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1404                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1405                         io_prep_async_work(cur);
1406 }
1407
1408 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1409 {
1410         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1411         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1412
1413         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1414                                         &req->work, req->flags);
1415         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1416         return link;
1417 }
1418
1419 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1420 {
1421         struct io_kiocb *link;
1422
1423         /* init ->work of the whole link before punting */
1424         io_prep_async_link(req);
1425         link = __io_queue_async_work(req);
1426
1427         if (link)
1428                 io_queue_linked_timeout(link);
1429 }
1430
1431 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1432 {
1433         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1434         int ret;
1435
1436         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1437         if (ret != -1) {
1438                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1439                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1440                 list_del_init(&req->timeout.list);
1441                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1442                 io_put_req_deferred(req, 1);
1443         }
1444 }
1445
1446 static bool io_task_match(struct io_kiocb *req, struct task_struct *tsk)
1447 {
1448         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1449
1450         if (!tsk || req->task == tsk)
1451                 return true;
1452         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1453                 if (ctx->sq_data && req->task == ctx->sq_data->thread)
1454                         return true;
1455         }
1456         return false;
1457 }
1458
1459 /*
1460  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1461  */
1462 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
1463 {
1464         struct io_kiocb *req, *tmp;
1465         int canceled = 0;
1466
1467         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1468         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1469                 if (io_task_match(req, tsk)) {
1470                         io_kill_timeout(req);
1471                         canceled++;
1472                 }
1473         }
1474         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1475         return canceled != 0;
1476 }
1477
1478 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1479 {
1480         do {
1481                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1482                                                 struct io_defer_entry, list);
1483                 struct io_kiocb *link;
1484
1485                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1486                         break;
1487                 list_del_init(&de->list);
1488                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1489                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1490                 if (link) {
1491                         __io_queue_linked_timeout(link);
1492                         /* drop submission reference */
1493                         io_put_req_deferred(link, 1);
1494                 }
1495                 kfree(de);
1496         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1497 }
1498
1499 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1500 {
1501         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1502                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1503                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1504
1505                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1506                         break;
1507                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1508                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1509                         break;
1510
1511                 list_del_init(&req->timeout.list);
1512                 io_kill_timeout(req);
1513         }
1514 }
1515
1516 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1517 {
1518         io_flush_timeouts(ctx);
1519         __io_commit_cqring(ctx);
1520
1521         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1522                 __io_queue_deferred(ctx);
1523 }
1524
1525 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1526 {
1527         struct io_rings *r = ctx->rings;
1528
1529         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1530 }
1531
1532 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1533 {
1534         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1535         unsigned tail;
1536
1537         tail = ctx->cached_cq_tail;
1538         /*
1539          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1540          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1541          * fill the cq entry
1542          */
1543         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1544                 return NULL;
1545
1546         ctx->cached_cq_tail++;
1547         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1548 }
1549
1550 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1551 {
1552         if (!ctx->cq_ev_fd)
1553                 return false;
1554         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1555                 return false;
1556         if (!ctx->eventfd_async)
1557                 return true;
1558         return io_wq_current_is_worker();
1559 }
1560
1561 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1562 {
1563         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1564                 wake_up(&ctx->wait);
1565         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1566                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1567         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1568                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1569 }
1570
1571 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1572 {
1573         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1574                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1575                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1576                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1577         }
1578 }
1579
1580 static inline bool io_match_files(struct io_kiocb *req,
1581                                        struct files_struct *files)
1582 {
1583         if (!files)
1584                 return true;
1585         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
1586             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES))
1587                 return req->work.identity->files == files;
1588         return false;
1589 }
1590
1591 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1592 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1593                                      struct task_struct *tsk,
1594                                      struct files_struct *files)
1595 {
1596         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1597         struct io_kiocb *req, *tmp;
1598         struct io_uring_cqe *cqe;
1599         unsigned long flags;
1600         LIST_HEAD(list);
1601
1602         if (!force) {
1603                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1604                         return true;
1605                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1606                     rings->cq_ring_entries))
1607                         return false;
1608         }
1609
1610         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1611
1612         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1613         if (force)
1614                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1615
1616         cqe = NULL;
1617         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1618                 if (tsk && req->task != tsk)
1619                         continue;
1620                 if (!io_match_files(req, files))
1621                         continue;
1622
1623                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1624                 if (!cqe && !force)
1625                         break;
1626
1627                 list_move(&req->compl.list, &list);
1628                 if (cqe) {
1629                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1630                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1631                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1632                 } else {
1633                         ctx->cached_cq_overflow++;
1634                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1635                                    ctx->cached_cq_overflow);
1636                 }
1637         }
1638
1639         io_commit_cqring(ctx);
1640         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1641
1642         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1643         io_cqring_ev_posted(ctx);
1644
1645         while (!list_empty(&list)) {
1646                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1647                 list_del(&req->compl.list);
1648                 io_put_req(req);
1649         }
1650
1651         return cqe != NULL;
1652 }
1653
1654 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1655 {
1656         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1657         struct io_uring_cqe *cqe;
1658
1659         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1660
1661         /*
1662          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1663          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1664          * the ring.
1665          */
1666         cqe = io_get_cqring(ctx);
1667         if (likely(cqe)) {
1668                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1669                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1670                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1671         } else if (ctx->cq_overflow_flushed || req->task->io_uring->in_idle) {
1672                 /*
1673                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1674                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1675                  * to drop it on the floor.
1676                  */
1677                 ctx->cached_cq_overflow++;
1678                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1679         } else {
1680                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1681                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1682                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1683                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1684                 }
1685                 io_clean_op(req);
1686                 req->result = res;
1687                 req->compl.cflags = cflags;
1688                 refcount_inc(&req->refs);
1689                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1690         }
1691 }
1692
1693 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1694 {
1695         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1696 }
1697
1698 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1699 {
1700         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1701         unsigned long flags;
1702
1703         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1704         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1705         io_commit_cqring(ctx);
1706         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1707
1708         io_cqring_ev_posted(ctx);
1709 }
1710
1711 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1712 {
1713         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1714
1715         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1716         while (!list_empty(&cs->list)) {
1717                 struct io_kiocb *req;
1718
1719                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1720                 list_del(&req->compl.list);
1721                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1722
1723                 /*
1724                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1725                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1726                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1727                  */
1728                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1729                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1730                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1731                         io_put_req(req);
1732                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1733                 } else {
1734                         io_put_req(req);
1735                 }
1736         }
1737         io_commit_cqring(ctx);
1738         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1739
1740         io_cqring_ev_posted(ctx);
1741         cs->nr = 0;
1742 }
1743
1744 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1745                               struct io_comp_state *cs)
1746 {
1747         if (!cs) {
1748                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1749                 io_put_req(req);
1750         } else {
1751                 io_clean_op(req);
1752                 req->result = res;
1753                 req->compl.cflags = cflags;
1754                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1755                 if (++cs->nr >= 32)
1756                         io_submit_flush_completions(cs);
1757         }
1758 }
1759
1760 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1761 {
1762         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1763 }
1764
1765 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1766 {
1767         return req == (struct io_kiocb *)
1768                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1769 }
1770
1771 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1772 {
1773         struct io_kiocb *req;
1774
1775         req = ctx->fallback_req;
1776         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1777                 return req;
1778
1779         return NULL;
1780 }
1781
1782 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1783                                      struct io_submit_state *state)
1784 {
1785         if (!state->free_reqs) {
1786                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1787                 size_t sz;
1788                 int ret;
1789
1790                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1791                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1792
1793                 /*
1794                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1795                  * retry single alloc to be on the safe side.
1796                  */
1797                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1798                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1799                         if (!state->reqs[0])
1800                                 goto fallback;
1801                         ret = 1;
1802                 }
1803                 state->free_reqs = ret;
1804         }
1805
1806         state->free_reqs--;
1807         return state->reqs[state->free_reqs];
1808 fallback:
1809         return io_get_fallback_req(ctx);
1810 }
1811
1812 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1813                           bool fixed)
1814 {
1815         if (fixed)
1816                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1817         else
1818                 fput(file);
1819 }
1820
1821 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1822 {
1823         io_clean_op(req);
1824
1825         if (req->async_data)
1826                 kfree(req->async_data);
1827         if (req->file)
1828                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1829
1830         io_req_clean_work(req);
1831 }
1832
1833 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1834 {
1835         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1836         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1837
1838         io_dismantle_req(req);
1839
1840         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
1841         if (tctx->in_idle)
1842                 wake_up(&tctx->wait);
1843         put_task_struct(req->task);
1844
1845         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1846                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1847         else
1848                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1849         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1850 }
1851
1852 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1853 {
1854         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1855         struct io_kiocb *link;
1856         bool cancelled = false;
1857         unsigned long flags;
1858
1859         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1860         link = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
1861                                         link_list);
1862         /*
1863          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1864          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1865          */
1866         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1867                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1868                 int ret;
1869
1870                 list_del_init(&link->link_list);
1871                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1872                 if (ret != -1) {
1873                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1874                         io_commit_cqring(ctx);
1875                         cancelled = true;
1876                 }
1877         }
1878         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1879         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1880
1881         if (cancelled) {
1882                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1883                 io_put_req(link);
1884         }
1885 }
1886
1887 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1888 {
1889         struct io_kiocb *nxt;
1890
1891         /*
1892          * The list should never be empty when we are called here. But could
1893          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1894          * safe side.
1895          */
1896         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1897                 return NULL;
1898
1899         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1900         list_del_init(&req->link_list);
1901         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1902                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1903         return nxt;
1904 }
1905
1906 /*
1907  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1908  */
1909 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1910 {
1911         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1912         unsigned long flags;
1913
1914         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1915         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1916                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1917                                                 struct io_kiocb, link_list);
1918
1919                 list_del_init(&link->link_list);
1920                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1921
1922                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1923
1924                 /*
1925                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
1926                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
1927                  * work.fs->lock.
1928                  */
1929                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1930                         io_put_req_deferred(link, 2);
1931                 else
1932                         io_double_put_req(link);
1933         }
1934
1935         io_commit_cqring(ctx);
1936         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1937
1938         io_cqring_ev_posted(ctx);
1939 }
1940
1941 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1942 {
1943         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1944         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1945                 io_kill_linked_timeout(req);
1946
1947         /*
1948          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1949          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1950          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1951          * of the chain.
1952          */
1953         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1954                 return io_req_link_next(req);
1955         io_fail_links(req);
1956         return NULL;
1957 }
1958
1959 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1960 {
1961         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1962                 return NULL;
1963         return __io_req_find_next(req);
1964 }
1965
1966 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool twa_signal_ok)
1967 {
1968         struct task_struct *tsk = req->task;
1969         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1970         enum task_work_notify_mode notify;
1971         int ret;
1972
1973         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1974                 return -ESRCH;
1975
1976         /*
1977          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1978          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1979          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1980          * will do the job.
1981          */
1982         notify = TWA_NONE;
1983         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
1984                 notify = TWA_SIGNAL;
1985
1986         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
1987         if (!ret)
1988                 wake_up_process(tsk);
1989
1990         return ret;
1991 }
1992
1993 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1994 {
1995         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1996
1997         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1998         io_cqring_fill_event(req, error);
1999         io_commit_cqring(ctx);
2000         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2001
2002         io_cqring_ev_posted(ctx);
2003         req_set_fail_links(req);
2004         io_double_put_req(req);
2005 }
2006
2007 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2008 {
2009         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2010         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2011
2012         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2013         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2014 }
2015
2016 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2017 {
2018         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2019
2020         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
2021                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2022                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2023                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2024         } else {
2025                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2026         }
2027 }
2028
2029 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2030 {
2031         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2032         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2033
2034         __io_req_task_submit(req);
2035         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2036 }
2037
2038 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2039 {
2040         int ret;
2041
2042         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2043         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2044
2045         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2046         if (unlikely(ret)) {
2047                 struct task_struct *tsk;
2048
2049                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2050                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2051                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2052                 wake_up_process(tsk);
2053         }
2054 }
2055
2056 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2057 {
2058         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2059
2060         if (nxt)
2061                 io_req_task_queue(nxt);
2062 }
2063
2064 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2065 {
2066         io_queue_next(req);
2067         __io_free_req(req);
2068 }
2069
2070 struct req_batch {
2071         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2072         int to_free;
2073
2074         struct task_struct      *task;
2075         int                     task_refs;
2076 };
2077
2078 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2079 {
2080         rb->to_free = 0;
2081         rb->task_refs = 0;
2082         rb->task = NULL;
2083 }
2084
2085 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2086                                       struct req_batch *rb)
2087 {
2088         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2089         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2090         rb->to_free = 0;
2091 }
2092
2093 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2094                                      struct req_batch *rb)
2095 {
2096         if (rb->to_free)
2097                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2098         if (rb->task) {
2099                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2100
2101                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2102                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2103                 rb->task = NULL;
2104         }
2105 }
2106
2107 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2108 {
2109         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2110                 io_free_req(req);
2111                 return;
2112         }
2113         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2114                 io_queue_next(req);
2115
2116         if (req->task != rb->task) {
2117                 if (rb->task) {
2118                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2119
2120                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2121                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2122                 }
2123                 rb->task = req->task;
2124                 rb->task_refs = 0;
2125         }
2126         rb->task_refs++;
2127
2128         io_dismantle_req(req);
2129         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2130         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2131                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2132 }
2133
2134 /*
2135  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2136  * was the last reference to this request.
2137  */
2138 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2139 {
2140         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2141
2142         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2143                 nxt = io_req_find_next(req);
2144                 __io_free_req(req);
2145         }
2146         return nxt;
2147 }
2148
2149 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2150 {
2151         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2152                 io_free_req(req);
2153 }
2154
2155 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2156 {
2157         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2158
2159         io_free_req(req);
2160 }
2161
2162 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2163 {
2164         int ret;
2165
2166         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2167         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2168         if (unlikely(ret)) {
2169                 struct task_struct *tsk;
2170
2171                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2172                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2173                 wake_up_process(tsk);
2174         }
2175 }
2176
2177 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2178 {
2179         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2180                 io_free_req_deferred(req);
2181 }
2182
2183 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2184 {
2185         struct io_kiocb *nxt;
2186
2187         /*
2188          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2189          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2190          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2191          */
2192         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2193                 return NULL;
2194
2195         nxt = io_req_find_next(req);
2196         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2197 }
2198
2199 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2200 {
2201         /* drop both submit and complete references */
2202         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2203                 io_free_req(req);
2204 }
2205
2206 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
2207 {
2208         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2209
2210         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
2211                 /*
2212                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
2213                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
2214                  * entries. We cannot safely to it from here.
2215                  */
2216                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
2217                         return -1U;
2218
2219                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2220         }
2221
2222         /* See comment at the top of this file */
2223         smp_rmb();
2224         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
2225 }
2226
2227 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2228 {
2229         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2230
2231         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2232         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2233 }
2234
2235 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2236 {
2237         unsigned int cflags;
2238
2239         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2240         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2241         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2242         kfree(kbuf);
2243         return cflags;
2244 }
2245
2246 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2247 {
2248         struct io_buffer *kbuf;
2249
2250         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2251         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2252 }
2253
2254 static inline bool io_run_task_work(void)
2255 {
2256         /*
2257          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2258          * not add work to such a task.
2259          */
2260         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2261                 return false;
2262         if (current->task_works) {
2263                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2264                 task_work_run();
2265                 return true;
2266         }
2267
2268         return false;
2269 }
2270
2271 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2272 {
2273         struct io_kiocb *req;
2274
2275         do {
2276                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2277                 list_del(&req->inflight_entry);
2278                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2279         } while (!list_empty(again));
2280 }
2281
2282 /*
2283  * Find and free completed poll iocbs
2284  */
2285 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2286                                struct list_head *done)
2287 {
2288         struct req_batch rb;
2289         struct io_kiocb *req;
2290         LIST_HEAD(again);
2291
2292         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2293         smp_rmb();
2294
2295         io_init_req_batch(&rb);
2296         while (!list_empty(done)) {
2297                 int cflags = 0;
2298
2299                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2300                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2301                         req->result = 0;
2302                         req->iopoll_completed = 0;
2303                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2304                         continue;
2305                 }
2306                 list_del(&req->inflight_entry);
2307
2308                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2309                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2310
2311                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2312                 (*nr_events)++;
2313
2314                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2315                         io_req_free_batch(&rb, req);
2316         }
2317
2318         io_commit_cqring(ctx);
2319         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2320                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2321         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2322
2323         if (!list_empty(&again))
2324                 io_iopoll_queue(&again);
2325 }
2326
2327 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2328                         long min)
2329 {
2330         struct io_kiocb *req, *tmp;
2331         LIST_HEAD(done);
2332         bool spin;
2333         int ret;
2334
2335         /*
2336          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2337          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2338          */
2339         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2340
2341         ret = 0;
2342         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2343                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2344
2345                 /*
2346                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2347                  * If we find a request that requires polling, break out
2348                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2349                  */
2350                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2351                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2352                         continue;
2353                 }
2354                 if (!list_empty(&done))
2355                         break;
2356
2357                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2358                 if (ret < 0)
2359                         break;
2360
2361                 /* iopoll may have completed current req */
2362                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2363                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2364
2365                 if (ret && spin)
2366                         spin = false;
2367                 ret = 0;
2368         }
2369
2370         if (!list_empty(&done))
2371                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2372
2373         return ret;
2374 }
2375
2376 /*
2377  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2378  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2379  * as a non-spinning completion check.
2380  */
2381 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2382                                 long min)
2383 {
2384         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2385                 int ret;
2386
2387                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2388                 if (ret < 0)
2389                         return ret;
2390                 if (*nr_events >= min)
2391                         return 0;
2392         }
2393
2394         return 1;
2395 }
2396
2397 /*
2398  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2399  * find and complete them.
2400  */
2401 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2402 {
2403         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2404                 return;
2405
2406         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2407         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2408                 unsigned int nr_events = 0;
2409
2410                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2411
2412                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2413                 if (nr_events == 0)
2414                         break;
2415                 /*
2416                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2417                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2418                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2419                  */
2420                 if (need_resched()) {
2421                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2422                         cond_resched();
2423                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2424                 }
2425         }
2426         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2427 }
2428
2429 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2430 {
2431         unsigned int nr_events = 0;
2432         int iters = 0, ret = 0;
2433
2434         /*
2435          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2436          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2437          * that got punted to a workqueue.
2438          */
2439         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2440         do {
2441                 /*
2442                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2443                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2444                  * already triggered a CQE (eg in error).
2445                  */
2446                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2447                         break;
2448
2449                 /*
2450                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2451                  * application entering polling for a command before it gets
2452                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2453                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2454                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2455                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2456                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2457                  * very same mutex.
2458                  */
2459                 if (!(++iters & 7)) {
2460                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2461                         io_run_task_work();
2462                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2463                 }
2464
2465                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2466                 if (ret <= 0)
2467                         break;
2468                 ret = 0;
2469         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2470
2471         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2472         return ret;
2473 }
2474
2475 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2476 {
2477         /*
2478          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2479          * thread.
2480          */
2481         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2482                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2483
2484                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2485         }
2486         file_end_write(req->file);
2487 }
2488
2489 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2490                                   struct io_comp_state *cs)
2491 {
2492         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2493         int cflags = 0;
2494
2495         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2496                 kiocb_end_write(req);
2497
2498         if (res != req->result)
2499                 req_set_fail_links(req);
2500         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2501                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2502         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2503 }
2504
2505 #ifdef CONFIG_BLOCK
2506 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2507 {
2508         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2509         ssize_t ret = -ECANCELED;
2510         struct iov_iter iter;
2511         int rw;
2512
2513         if (error) {
2514                 ret = error;
2515                 goto end_req;
2516         }
2517
2518         switch (req->opcode) {
2519         case IORING_OP_READV:
2520         case IORING_OP_READ_FIXED:
2521         case IORING_OP_READ:
2522                 rw = READ;
2523                 break;
2524         case IORING_OP_WRITEV:
2525         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2526         case IORING_OP_WRITE:
2527                 rw = WRITE;
2528                 break;
2529         default:
2530                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2531                                 req->opcode);
2532                 goto end_req;
2533         }
2534
2535         if (!req->async_data) {
2536                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2537                 if (ret < 0)
2538                         goto end_req;
2539                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2540                 if (!ret)
2541                         return true;
2542                 kfree(iovec);
2543         } else {
2544                 return true;
2545         }
2546 end_req:
2547         req_set_fail_links(req);
2548         io_req_complete(req, ret);
2549         return false;
2550 }
2551 #endif
2552
2553 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2554 {
2555 #ifdef CONFIG_BLOCK
2556         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2557         int ret;
2558
2559         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2560                 return false;
2561         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2562                 return false;
2563
2564         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2565
2566         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2567                 refcount_inc(&req->refs);
2568                 io_queue_async_work(req);
2569                 return true;
2570         }
2571
2572 #endif
2573         return false;
2574 }
2575
2576 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2577                              struct io_comp_state *cs)
2578 {
2579         if (!io_rw_reissue(req, res))
2580                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2581 }
2582
2583 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2584 {
2585         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2586
2587         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2588 }
2589
2590 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2591 {
2592         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2593
2594         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2595                 kiocb_end_write(req);
2596
2597         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2598                 req_set_fail_links(req);
2599
2600         WRITE_ONCE(req->result, res);
2601         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2602         smp_wmb();
2603         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2604 }
2605
2606 /*
2607  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2608  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2609  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2610  * accessing the kiocb cookie.
2611  */
2612 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2613 {
2614         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2615
2616         /*
2617          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2618          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2619          * different devices.
2620          */
2621         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2622                 ctx->poll_multi_file = false;
2623         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2624                 struct io_kiocb *list_req;
2625
2626                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2627                                                 inflight_entry);
2628                 if (list_req->file != req->file)
2629                         ctx->poll_multi_file = true;
2630         }
2631
2632         /*
2633          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2634          * it to the front so we find it first.
2635          */
2636         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2637                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2638         else
2639                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2640
2641         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2642             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2643                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2644 }
2645
2646 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2647 {
2648         if (state->has_refs)
2649                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2650         state->file = NULL;
2651 }
2652
2653 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2654 {
2655         if (state->file)
2656                 __io_state_file_put(state);
2657 }
2658
2659 /*
2660  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2661  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2662  * has more than one submission.
2663  */
2664 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2665 {
2666         if (!state)
2667                 return fget(fd);
2668
2669         if (state->file) {
2670                 if (state->fd == fd) {
2671                         state->has_refs--;
2672                         return state->file;
2673                 }
2674                 __io_state_file_put(state);
2675         }
2676         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2677         if (!state->file)
2678                 return NULL;
2679
2680         state->fd = fd;
2681         state->has_refs = state->ios_left - 1;
2682         return state->file;
2683 }
2684
2685 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2686 {
2687 #ifdef CONFIG_BLOCK
2688         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2689 #else
2690         return true;
2691 #endif
2692 }
2693
2694 /*
2695  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2696  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2697  * inline.
2698  */
2699 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2700 {
2701         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2702
2703         if (S_ISBLK(mode)) {
2704                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2705                         return true;
2706                 return false;
2707         }
2708         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2709                 return true;
2710         if (S_ISREG(mode)) {
2711                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2712                     file->f_op != &io_uring_fops)
2713                         return true;
2714                 return false;
2715         }
2716
2717         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2718         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2719                 return true;
2720
2721         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2722                 return false;
2723
2724         if (rw == READ)
2725                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2726
2727         return file->f_op->write_iter != NULL;
2728 }
2729
2730 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2731 {
2732         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2733         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2734         unsigned ioprio;
2735         int ret;
2736
2737         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2738                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2739
2740         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2741         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2742                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2743                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2744         }
2745         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2746         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2747         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2748         if (unlikely(ret))
2749                 return ret;
2750
2751         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2752         if (ioprio) {
2753                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2754                 if (ret)
2755                         return ret;
2756
2757                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2758         } else
2759                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2760
2761         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2762         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2763                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2764
2765         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2766                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2767                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2768                         return -EOPNOTSUPP;
2769
2770                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2771                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2772                 req->iopoll_completed = 0;
2773         } else {
2774                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2775                         return -EINVAL;
2776                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2777         }
2778
2779         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2780         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2781         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2782         return 0;
2783 }
2784
2785 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2786 {
2787         switch (ret) {
2788         case -EIOCBQUEUED:
2789                 break;
2790         case -ERESTARTSYS:
2791         case -ERESTARTNOINTR:
2792         case -ERESTARTNOHAND:
2793         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2794                 /*
2795                  * We can't just restart the syscall, since previously
2796                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2797                  * IO with EINTR.
2798                  */
2799                 ret = -EINTR;
2800                 fallthrough;
2801         default:
2802                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2803         }
2804 }
2805
2806 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2807                        struct io_comp_state *cs)
2808 {
2809         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2810         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2811
2812         /* add previously done IO, if any */
2813         if (io && io->bytes_done > 0) {
2814                 if (ret < 0)
2815                         ret = io->bytes_done;
2816                 else
2817                         ret += io->bytes_done;
2818         }
2819
2820         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2821                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2822         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2823                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2824         else
2825                 io_rw_done(kiocb, ret);
2826 }
2827
2828 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2829                                struct iov_iter *iter)
2830 {
2831         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2832         size_t len = req->rw.len;
2833         struct io_mapped_ubuf *imu;
2834         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2835         size_t offset;
2836         u64 buf_addr;
2837
2838         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2839                 return -EFAULT;
2840         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2841         imu = &ctx->user_bufs[index];
2842         buf_addr = req->rw.addr;
2843
2844         /* overflow */
2845         if (buf_addr + len < buf_addr)
2846                 return -EFAULT;
2847         /* not inside the mapped region */
2848         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2849                 return -EFAULT;
2850
2851         /*
2852          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2853          * and advance us to the beginning.
2854          */
2855         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2856         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2857
2858         if (offset) {
2859                 /*
2860                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2861                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2862                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2863                  * we know that:
2864                  *
2865                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2866                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2867                  *    first and last bvec
2868                  *
2869                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2870                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2871                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2872                  * since we can just skip the first segment, which may not
2873                  * be PAGE_SIZE aligned.
2874                  */
2875                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2876
2877                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2878                         iov_iter_advance(iter, offset);
2879                 } else {
2880                         unsigned long seg_skip;
2881
2882                         /* skip first vec */
2883                         offset -= bvec->bv_len;
2884                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2885
2886                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2887                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2888                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2889                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2890                 }
2891         }
2892
2893         return len;
2894 }
2895
2896 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2897 {
2898         if (needs_lock)
2899                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2900 }
2901
2902 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2903 {
2904         /*
2905          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2906          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2907          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2908          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2909          */
2910         if (needs_lock)
2911                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2912 }
2913
2914 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2915                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2916                                           bool needs_lock)
2917 {
2918         struct io_buffer *head;
2919
2920         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2921                 return kbuf;
2922
2923         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2924
2925         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2926
2927         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2928         if (head) {
2929                 if (!list_empty(&head->list)) {
2930                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2931                                                         list);
2932                         list_del(&kbuf->list);
2933                 } else {
2934                         kbuf = head;
2935                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2936                 }
2937                 if (*len > kbuf->len)
2938                         *len = kbuf->len;
2939         } else {
2940                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2941         }
2942
2943         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2944
2945         return kbuf;
2946 }
2947
2948 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2949                                         bool needs_lock)
2950 {
2951         struct io_buffer *kbuf;
2952         u16 bgid;
2953
2954         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2955         bgid = req->buf_index;
2956         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2957         if (IS_ERR(kbuf))
2958                 return kbuf;
2959         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2960         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2961         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2962 }
2963
2964 #ifdef CONFIG_COMPAT
2965 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2966                                 bool needs_lock)
2967 {
2968         struct compat_iovec __user *uiov;
2969         compat_ssize_t clen;
2970         void __user *buf;
2971         ssize_t len;
2972
2973         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2974         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2975                 return -EFAULT;
2976         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2977                 return -EFAULT;
2978         if (clen < 0)
2979                 return -EINVAL;
2980
2981         len = clen;
2982         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2983         if (IS_ERR(buf))
2984                 return PTR_ERR(buf);
2985         iov[0].iov_base = buf;
2986         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2987         return 0;
2988 }
2989 #endif
2990
2991 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2992                                       bool needs_lock)
2993 {
2994         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2995         void __user *buf;
2996         ssize_t len;
2997
2998         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2999                 return -EFAULT;
3000
3001         len = iov[0].iov_len;
3002         if (len < 0)
3003                 return -EINVAL;
3004         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3005         if (IS_ERR(buf))
3006                 return PTR_ERR(buf);
3007         iov[0].iov_base = buf;
3008         iov[0].iov_len = len;
3009         return 0;
3010 }
3011
3012 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3013                                     bool needs_lock)
3014 {
3015         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3016                 struct io_buffer *kbuf;
3017
3018                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3019                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3020                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3021                 return 0;
3022         }
3023         if (!req->rw.len)
3024                 return 0;
3025         else if (req->rw.len > 1)
3026                 return -EINVAL;
3027
3028 #ifdef CONFIG_COMPAT
3029         if (req->ctx->compat)
3030                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3031 #endif
3032
3033         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3034 }
3035
3036 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3037                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3038                                  bool needs_lock)
3039 {
3040         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3041         size_t sqe_len = req->rw.len;
3042         ssize_t ret;
3043         u8 opcode;
3044
3045         opcode = req->opcode;
3046         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3047                 *iovec = NULL;
3048                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3049         }
3050
3051         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3052         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3053                 return -EINVAL;
3054
3055         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3056                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3057                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3058                         if (IS_ERR(buf))
3059                                 return PTR_ERR(buf);
3060                         req->rw.len = sqe_len;
3061                 }
3062
3063                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3064                 *iovec = NULL;
3065                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
3066         }
3067
3068         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3069                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3070                 if (!ret) {
3071                         ret = (*iovec)->iov_len;
3072                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3073                 }
3074                 *iovec = NULL;
3075                 return ret;
3076         }
3077
3078         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3079                               req->ctx->compat);
3080 }
3081
3082 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3083                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3084                                bool needs_lock)
3085 {
3086         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3087
3088         if (!iorw)
3089                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
3090         *iovec = NULL;
3091         return iov_iter_count(&iorw->iter);
3092 }
3093
3094 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3095 {
3096         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3097 }
3098
3099 /*
3100  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3101  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3102  */
3103 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3104 {
3105         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3106         struct file *file = req->file;
3107         ssize_t ret = 0;
3108
3109         /*
3110          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3111          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3112          * the kiocb to be handled from an async context.
3113          */
3114         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3115                 return -EOPNOTSUPP;
3116         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3117                 return -EAGAIN;
3118
3119         while (iov_iter_count(iter)) {
3120                 struct iovec iovec;
3121                 ssize_t nr;
3122
3123                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3124                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3125                 } else {
3126                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3127                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3128                 }
3129
3130                 if (rw == READ) {
3131                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3132                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3133                 } else {
3134                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3135                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3136                 }
3137
3138                 if (nr < 0) {
3139                         if (!ret)
3140                                 ret = nr;
3141                         break;
3142                 }
3143                 ret += nr;
3144                 if (nr != iovec.iov_len)
3145                         break;
3146                 req->rw.len -= nr;
3147                 req->rw.addr += nr;
3148                 iov_iter_advance(iter, nr);
3149         }
3150
3151         return ret;
3152 }
3153
3154 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3155                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3156 {
3157         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3158
3159         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3160         rw->free_iovec = iovec;
3161         rw->bytes_done = 0;
3162         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3163         if (iter->type == ITER_BVEC)
3164                 return;
3165         if (!iovec) {
3166                 unsigned iov_off = 0;
3167
3168                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3169                 if (iter->iov != fast_iov) {
3170                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3171                         rw->iter.iov += iov_off;
3172                 }
3173                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3174                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3175                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3176         } else {
3177                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3178         }
3179 }
3180
3181 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3182 {
3183         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3184         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3185         return req->async_data == NULL;
3186 }
3187
3188 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3189 {
3190         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3191                 return 0;
3192
3193         return  __io_alloc_async_data(req);
3194 }
3195
3196 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3197                              const struct iovec *fast_iov,
3198                              struct iov_iter *iter, bool force)
3199 {
3200         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3201                 return 0;
3202         if (!req->async_data) {
3203                 if (__io_alloc_async_data(req))
3204                         return -ENOMEM;
3205
3206                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3207         }
3208         return 0;
3209 }
3210
3211 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3212 {
3213         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3214         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3215         ssize_t ret;
3216
3217         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3218         if (unlikely(ret < 0))
3219                 return ret;
3220
3221         iorw->bytes_done = 0;
3222         iorw->free_iovec = iov;
3223         if (iov)
3224                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3225         return 0;
3226 }
3227
3228 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3229 {
3230         ssize_t ret;
3231
3232         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3233         if (ret)
3234                 return ret;
3235
3236         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3237                 return -EBADF;
3238
3239         /* either don't need iovec imported or already have it */
3240         if (!req->async_data)
3241                 return 0;
3242         return io_rw_prep_async(req, READ);
3243 }
3244
3245 /*
3246  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3247  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3248  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3249  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3250  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3251  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3252  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3253  * slow path.
3254  */
3255 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3256                              int sync, void *arg)
3257 {
3258         struct wait_page_queue *wpq;
3259         struct io_kiocb *req = wait->private;
3260         struct wait_page_key *key = arg;
3261         int ret;
3262
3263         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3264
3265         if (!wake_page_match(wpq, key))
3266                 return 0;
3267
3268         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3269         list_del_init(&wait->entry);
3270
3271         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3272         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3273
3274         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3275         refcount_inc(&req->refs);
3276         ret = io_req_task_work_add(req, true);
3277         if (unlikely(ret)) {
3278                 struct task_struct *tsk;
3279
3280                 /* queue just for cancelation */
3281                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3282                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3283                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
3284                 wake_up_process(tsk);
3285         }
3286         return 1;
3287 }
3288
3289 /*
3290  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3291  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3292  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3293  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3294  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3295  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3296  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3297  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3298  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3299  * async worker threads for a blocking retry.
3300  */
3301 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3302 {
3303         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3304         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3305         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3306
3307         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3308         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3309                 return false;
3310
3311         /* Only for buffered IO */
3312         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3313                 return false;
3314
3315         /*
3316          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3317          * support callback based unlocks
3318          */
3319         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3320                 return false;
3321
3322         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3323         wait->wait.private = req;
3324         wait->wait.flags = 0;
3325         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3326         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3327         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3328         kiocb->ki_waitq = wait;
3329         return true;
3330 }
3331
3332 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3333 {
3334         if (req->file->f_op->read_iter)
3335                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3336         else if (req->file->f_op->read)
3337                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3338         else
3339                 return -EINVAL;
3340 }
3341
3342 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3343                    struct io_comp_state *cs)
3344 {
3345         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3346         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3347         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3348         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3349         ssize_t io_size, ret, ret2;
3350         size_t iov_count;
3351         bool no_async;
3352
3353         if (rw)
3354                 iter = &rw->iter;
3355
3356         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3357         if (ret < 0)
3358                 return ret;
3359         iov_count = iov_iter_count(iter);
3360         io_size = ret;
3361         req->result = io_size;
3362         ret = 0;
3363
3364         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3365         if (!force_nonblock)
3366                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3367         else
3368                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3369
3370
3371         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3372         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3373         if (no_async)
3374                 goto copy_iov;
3375
3376         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3377         if (unlikely(ret))
3378                 goto out_free;
3379
3380         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3381
3382         if (!ret) {
3383                 goto done;
3384         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3385                 ret = 0;
3386                 goto out_free;
3387         } else if (ret == -EAGAIN) {
3388                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3389                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3390                         goto done;
3391                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3392                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3393                         goto done;
3394                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3395                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3396                 ret = 0;
3397                 goto copy_iov;
3398         } else if (ret < 0) {
3399                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3400                 goto done;
3401         }
3402
3403         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3404         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3405             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3406                 goto done;
3407
3408         io_size -= ret;
3409 copy_iov:
3410         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3411         if (ret2) {
3412                 ret = ret2;
3413                 goto out_free;
3414         }
3415         if (no_async)
3416                 return -EAGAIN;
3417         rw = req->async_data;
3418         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3419         iovec = NULL;
3420         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3421         iter = &rw->iter;
3422 retry:
3423         rw->bytes_done += ret;
3424         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3425         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3426                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3427                 return -EAGAIN;
3428         }
3429
3430         /*
3431          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3432          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3433          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3434          * do, then just retry at the new offset.
3435          */
3436         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3437         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3438                 ret = 0;
3439                 goto out_free;
3440         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3441                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3442                 goto retry;
3443         }
3444 done:
3445         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3446         ret = 0;
3447 out_free:
3448         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3449         if (iovec)
3450                 kfree(iovec);
3451         return ret;
3452 }
3453
3454 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3455 {
3456         ssize_t ret;
3457
3458         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3459         if (ret)
3460                 return ret;
3461
3462         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3463                 return -EBADF;
3464
3465         /* either don't need iovec imported or already have it */
3466         if (!req->async_data)
3467                 return 0;
3468         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3469 }
3470
3471 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3472                     struct io_comp_state *cs)
3473 {
3474         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3475         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3476         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3477         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3478         size_t iov_count;
3479         ssize_t ret, ret2, io_size;
3480
3481         if (rw)
3482                 iter = &rw->iter;
3483
3484         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3485         if (ret < 0)
3486                 return ret;
3487         iov_count = iov_iter_count(iter);
3488         io_size = ret;
3489         req->result = io_size;
3490
3491         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3492         if (!force_nonblock)
3493                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3494         else
3495                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3496
3497         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3498         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3499                 goto copy_iov;
3500
3501         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3502         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3503             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3504                 goto copy_iov;
3505
3506         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3507         if (unlikely(ret))
3508                 goto out_free;
3509
3510         /*
3511          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3512          * which will be released by another thread in
3513          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3514          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3515          * we return to userspace.
3516          */
3517         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3518                 __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3519                                         SB_FREEZE_WRITE, true);
3520                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3521                                         SB_FREEZE_WRITE);
3522         }
3523         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3524
3525         if (req->file->f_op->write_iter)
3526                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3527         else if (req->file->f_op->write)
3528                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3529         else
3530                 ret2 = -EINVAL;
3531
3532         /*
3533          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3534          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3535          */
3536         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3537                 ret2 = -EAGAIN;
3538         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3539         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3540                 goto done;
3541         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3542                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3543                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3544                         goto copy_iov;
3545 done:
3546                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3547         } else {
3548 copy_iov:
3549                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3550                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3551                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3552                 if (!ret)
3553                         return -EAGAIN;
3554         }
3555 out_free:
3556         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3557         if (iovec)
3558                 kfree(iovec);
3559         return ret;
3560 }
3561
3562 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3563                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3564 {
3565         struct io_splice* sp = &req->splice;
3566         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3567
3568         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3569                 return -EINVAL;
3570
3571         sp->file_in = NULL;
3572         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3573         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3574
3575         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3576                 return -EINVAL;
3577
3578         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3579                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3580         if (!sp->file_in)
3581                 return -EBADF;
3582         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3583
3584         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3585                 /*
3586                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3587                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3588                  */
3589                 io_req_init_async(req);
3590                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3591         }
3592
3593         return 0;
3594 }
3595
3596 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3597                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3598 {
3599         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3600                 return -EINVAL;
3601         return __io_splice_prep(req, sqe);
3602 }
3603
3604 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3605 {
3606         struct io_splice *sp = &req->splice;
3607         struct file *in = sp->file_in;
3608         struct file *out = sp->file_out;
3609         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3610         long ret = 0;
3611
3612         if (force_nonblock)
3613                 return -EAGAIN;
3614         if (sp->len)
3615                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3616
3617         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3618         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3619
3620         if (ret != sp->len)
3621                 req_set_fail_links(req);
3622         io_req_complete(req, ret);
3623         return 0;
3624 }
3625
3626 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3627 {
3628         struct io_splice* sp = &req->splice;
3629
3630         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3631         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3632         return __io_splice_prep(req, sqe);
3633 }
3634
3635 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3636 {
3637         struct io_splice *sp = &req->splice;
3638         struct file *in = sp->file_in;
3639         struct file *out = sp->file_out;
3640         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3641         loff_t *poff_in, *poff_out;
3642         long ret = 0;
3643
3644         if (force_nonblock)
3645                 return -EAGAIN;
3646
3647         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3648         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3649
3650         if (sp->len)
3651                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3652
3653         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3654         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3655
3656         if (ret != sp->len)
3657                 req_set_fail_links(req);
3658         io_req_complete(req, ret);
3659         return 0;
3660 }
3661
3662 /*
3663  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3664  */
3665 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3666 {
3667         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3668
3669         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3670                 return -EINVAL;
3671
3672         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3673         return 0;
3674 }
3675
3676 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3677 {
3678         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3679
3680         if (!req->file)
3681                 return -EBADF;
3682
3683         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3684                 return -EINVAL;
3685         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3686                 return -EINVAL;
3687
3688         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3689         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3690                 return -EINVAL;
3691
3692         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3693         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3694         return 0;
3695 }
3696
3697 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3698 {
3699         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3700         int ret;
3701
3702         /* fsync always requires a blocking context */
3703         if (force_nonblock)
3704                 return -EAGAIN;
3705
3706         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3707                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3708                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3709         if (ret < 0)
3710                 req_set_fail_links(req);
3711         io_req_complete(req, ret);
3712         return 0;
3713 }
3714
3715 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3716                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3717 {
3718         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3719                 return -EINVAL;
3720         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3721                 return -EINVAL;
3722
3723         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3724         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3725         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3726         return 0;
3727 }
3728
3729 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3730 {
3731         int ret;
3732
3733         /* fallocate always requiring blocking context */
3734         if (force_nonblock)
3735                 return -EAGAIN;
3736         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3737                                 req->sync.len);
3738         if (ret < 0)
3739                 req_set_fail_links(req);
3740         io_req_complete(req, ret);
3741         return 0;
3742 }
3743
3744 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3745 {
3746         const char __user *fname;
3747         int ret;
3748
3749         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3750                 return -EINVAL;
3751         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3752                 return -EBADF;
3753
3754         /* open.how should be already initialised */
3755         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3756                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3757
3758         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3759         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3760         req->open.filename = getname(fname);
3761         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3762                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3763                 req->open.filename = NULL;
3764                 return ret;
3765         }
3766         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3767         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3768         return 0;
3769 }
3770
3771 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3772 {
3773         u64 flags, mode;
3774
3775         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3776                 return -EINVAL;
3777         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3778         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3779         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3780         return __io_openat_prep(req, sqe);
3781 }
3782
3783 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3784 {
3785         struct open_how __user *how;
3786         size_t len;
3787         int ret;
3788
3789         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3790                 return -EINVAL;
3791         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3792         len = READ_ONCE(sqe->len);
3793         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3794                 return -EINVAL;
3795
3796         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3797                                         len);
3798         if (ret)
3799                 return ret;
3800
3801         return __io_openat_prep(req, sqe);
3802 }
3803
3804 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3805 {
3806         struct open_flags op;
3807         struct file *file;
3808         int ret;
3809
3810         if (force_nonblock)
3811                 return -EAGAIN;
3812
3813         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3814         if (ret)
3815                 goto err;
3816
3817         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3818         if (ret < 0)
3819                 goto err;
3820
3821         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3822         if (IS_ERR(file)) {
3823                 put_unused_fd(ret);
3824                 ret = PTR_ERR(file);
3825         } else {
3826                 fsnotify_open(file);
3827                 fd_install(ret, file);
3828         }
3829 err:
3830         putname(req->open.filename);
3831         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3832         if (ret < 0)
3833                 req_set_fail_links(req);
3834         io_req_complete(req, ret);
3835         return 0;
3836 }
3837
3838 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3839 {
3840         return io_openat2(req, force_nonblock);
3841 }
3842
3843 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3844                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3845 {
3846         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3847         u64 tmp;
3848
3849         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3850                 return -EINVAL;
3851
3852         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3853         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3854                 return -EINVAL;
3855
3856         memset(p, 0, sizeof(*p));
3857         p->nbufs = tmp;
3858         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3859         return 0;
3860 }
3861
3862 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3863                                int bgid, unsigned nbufs)
3864 {
3865         unsigned i = 0;
3866
3867         /* shouldn't happen */
3868         if (!nbufs)
3869                 return 0;
3870
3871         /* the head kbuf is the list itself */
3872         while (!list_empty(&buf->list)) {
3873                 struct io_buffer *nxt;
3874
3875                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3876                 list_del(&nxt->list);
3877                 kfree(nxt);
3878                 if (++i == nbufs)
3879                         return i;
3880         }
3881         i++;
3882         kfree(buf);
3883         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3884
3885         return i;
3886 }
3887
3888 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3889                              struct io_comp_state *cs)
3890 {
3891         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3892         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3893         struct io_buffer *head;
3894         int ret = 0;
3895
3896         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3897
3898         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3899
3900         ret = -ENOENT;
3901         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3902         if (head)
3903                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3904
3905         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3906         if (ret < 0)
3907                 req_set_fail_links(req);
3908         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3909         return 0;
3910 }
3911
3912 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3913                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3914 {
3915         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3916         u64 tmp;
3917
3918         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3919                 return -EINVAL;
3920
3921         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3922         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3923                 return -E2BIG;
3924         p->nbufs = tmp;
3925         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3926         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3927
3928         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3929                 return -EFAULT;
3930
3931         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3932         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3933         if (tmp > USHRT_MAX)
3934                 return -E2BIG;
3935         p->bid = tmp;
3936         return 0;
3937 }
3938
3939 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3940 {
3941         struct io_buffer *buf;
3942         u64 addr = pbuf->addr;
3943         int i, bid = pbuf->bid;
3944
3945         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3946                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3947                 if (!buf)
3948                         break;
3949
3950                 buf->addr = addr;
3951                 buf->len = pbuf->len;
3952                 buf->bid = bid;
3953                 addr += pbuf->len;
3954                 bid++;
3955                 if (!*head) {
3956                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3957                         *head = buf;
3958                 } else {
3959                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3960                 }
3961         }
3962
3963         return i ? i : -ENOMEM;
3964 }
3965
3966 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3967                               struct io_comp_state *cs)
3968 {
3969         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3970         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3971         struct io_buffer *head, *list;
3972         int ret = 0;
3973
3974         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3975
3976         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3977
3978         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3979
3980         ret = io_add_buffers(p, &head);
3981         if (ret < 0)
3982                 goto out;
3983
3984         if (!list) {
3985                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3986                                         GFP_KERNEL);
3987                 if (ret < 0) {
3988                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3989                         goto out;
3990                 }
3991         }
3992 out:
3993         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3994         if (ret < 0)
3995                 req_set_fail_links(req);
3996         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3997         return 0;
3998 }
3999
4000 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4001                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4002 {
4003 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4004         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4005                 return -EINVAL;
4006         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4007                 return -EINVAL;
4008
4009         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4010         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4011         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4012
4013         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4014                 struct epoll_event __user *ev;
4015
4016                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4017                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4018                         return -EFAULT;
4019         }
4020
4021         return 0;
4022 #else
4023         return -EOPNOTSUPP;
4024 #endif
4025 }
4026
4027 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4028                         struct io_comp_state *cs)
4029 {
4030 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4031         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4032         int ret;
4033
4034         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4035         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4036                 return -EAGAIN;
4037
4038         if (ret < 0)
4039                 req_set_fail_links(req);
4040         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4041         return 0;
4042 #else
4043         return -EOPNOTSUPP;
4044 #endif
4045 }
4046
4047 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4048 {
4049 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4050         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4051                 return -EINVAL;
4052         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4053                 return -EINVAL;
4054
4055         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4056         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4057         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4058         return 0;
4059 #else
4060         return -EOPNOTSUPP;
4061 #endif
4062 }
4063
4064 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4065 {
4066 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4067         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4068         int ret;
4069
4070         if (force_nonblock)
4071                 return -EAGAIN;
4072
4073         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4074         if (ret < 0)
4075                 req_set_fail_links(req);
4076         io_req_complete(req, ret);
4077         return 0;
4078 #else
4079         return -EOPNOTSUPP;
4080 #endif
4081 }
4082
4083 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4084 {
4085         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4086                 return -EINVAL;
4087         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4088                 return -EINVAL;
4089
4090         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4091         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4092         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4093         return 0;
4094 }
4095
4096 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4097 {
4098         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4099         int ret;
4100
4101         if (force_nonblock) {
4102                 switch (fa->advice) {
4103                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4104                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4105                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4106                         break;
4107                 default:
4108                         return -EAGAIN;
4109                 }
4110         }
4111
4112         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4113         if (ret < 0)
4114                 req_set_fail_links(req);
4115         io_req_complete(req, ret);
4116         return 0;
4117 }
4118
4119 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4120 {
4121         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4122                 return -EINVAL;
4123         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4124                 return -EINVAL;
4125         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4126                 return -EBADF;
4127
4128         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4129         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4130         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4131         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4132         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4133
4134         return 0;
4135 }
4136
4137 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4138 {
4139         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4140         int ret;
4141
4142         if (force_nonblock) {
4143                 /* only need file table for an actual valid fd */
4144                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4145                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4146                 return -EAGAIN;
4147         }
4148
4149         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4150                        ctx->buffer);
4151
4152         if (ret < 0)
4153                 req_set_fail_links(req);
4154         io_req_complete(req, ret);
4155         return 0;
4156 }
4157
4158 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4159 {
4160         /*
4161          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4162          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4163          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4164          */
4165         io_req_init_async(req);
4166         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4167
4168         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4169                 return -EINVAL;
4170         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4171             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4172                 return -EINVAL;
4173         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4174                 return -EBADF;
4175
4176         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4177         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4178                 return -EBADF;
4179
4180         req->close.put_file = NULL;
4181         return 0;
4182 }
4183
4184 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4185                     struct io_comp_state *cs)
4186 {
4187         struct io_close *close = &req->close;
4188         int ret;
4189
4190         /* might be already done during nonblock submission */
4191         if (!close->put_file) {
4192                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4193                 if (ret < 0)
4194                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4195         }
4196
4197         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4198         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4199                 /* was never set, but play safe */
4200                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4201                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4202                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4203                 return -EAGAIN;
4204         }
4205
4206         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4207         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4208         if (ret < 0)
4209                 req_set_fail_links(req);
4210         fput(close->put_file);
4211         close->put_file = NULL;
4212         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4213         return 0;
4214 }
4215
4216 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4217 {
4218         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4219
4220         if (!req->file)
4221                 return -EBADF;
4222
4223         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4224                 return -EINVAL;
4225         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4226                 return -EINVAL;
4227
4228         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4229         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4230         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4231         return 0;
4232 }
4233
4234 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4235 {
4236         int ret;
4237
4238         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4239         if (force_nonblock)
4240                 return -EAGAIN;
4241
4242         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4243                                 req->sync.flags);
4244         if (ret < 0)
4245                 req_set_fail_links(req);
4246         io_req_complete(req, ret);
4247         return 0;
4248 }
4249
4250 #if defined(CONFIG_NET)
4251 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4252                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4253 {
4254         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4255
4256         if (async_msg)
4257                 return -EAGAIN;
4258         if (io_alloc_async_data(req)) {
4259                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4260                         kfree(kmsg->iov);
4261                 return -ENOMEM;
4262         }
4263         async_msg = req->async_data;
4264         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4265         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4266         return -EAGAIN;
4267 }
4268
4269 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4270                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4271 {
4272         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4273         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4274         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4275                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4276 }
4277
4278 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4279 {
4280         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4281         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4282         int ret;
4283
4284         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4285                 return -EINVAL;
4286
4287         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4288         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4289         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4290
4291 #ifdef CONFIG_COMPAT
4292         if (req->ctx->compat)
4293                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4294 #endif
4295
4296         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4297                 return 0;
4298         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4299         if (!ret)
4300                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4301         return ret;
4302 }
4303
4304 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4305                       struct io_comp_state *cs)
4306 {
4307         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4308         struct socket *sock;
4309         unsigned flags;
4310         int ret;
4311
4312         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4313         if (unlikely(!sock))
4314                 return ret;
4315
4316         if (req->async_data) {
4317                 kmsg = req->async_data;
4318                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4319                 /* if iov is set, it's allocated already */
4320                 if (!kmsg->iov)
4321                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4322                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4323         } else {
4324                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4325                 if (ret)
4326                         return ret;
4327                 kmsg = &iomsg;
4328         }
4329
4330         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4331         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4332                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4333         else if (force_nonblock)
4334                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4335
4336         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4337         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4338                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4339         if (ret == -ERESTARTSYS)
4340                 ret = -EINTR;
4341
4342         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4343                 kfree(kmsg->iov);
4344         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4345         if (ret < 0)
4346                 req_set_fail_links(req);
4347         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4348         return 0;
4349 }
4350
4351 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4352                    struct io_comp_state *cs)
4353 {
4354         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4355         struct msghdr msg;
4356         struct iovec iov;
4357         struct socket *sock;
4358         unsigned flags;
4359         int ret;
4360
4361         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4362         if (unlikely(!sock))
4363                 return ret;
4364
4365         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4366         if (unlikely(ret))
4367                 return ret;
4368
4369         msg.msg_name = NULL;
4370         msg.msg_control = NULL;
4371         msg.msg_controllen = 0;
4372         msg.msg_namelen = 0;
4373
4374         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4375         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4376                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4377         else if (force_nonblock)
4378                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4379
4380         msg.msg_flags = flags;
4381         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4382         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4383                 return -EAGAIN;
4384         if (ret == -ERESTARTSYS)
4385                 ret = -EINTR;
4386
4387         if (ret < 0)
4388                 req_set_fail_links(req);
4389         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4390         return 0;
4391 }
4392
4393 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4394                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4395 {
4396         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4397         struct iovec __user *uiov;
4398         size_t iov_len;
4399         int ret;
4400
4401         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4402                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4403         if (ret)
4404                 return ret;
4405
4406         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4407                 if (iov_len > 1)
4408                         return -EINVAL;
4409                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4410                         return -EFAULT;
4411                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4412                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4413                                 sr->len);
4414                 iomsg->iov = NULL;
4415         } else {
4416                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4417                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4418                                      false);
4419                 if (ret > 0)
4420                         ret = 0;
4421         }
4422
4423         return ret;
4424 }
4425
4426 #ifdef CONFIG_COMPAT
4427 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4428                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4429 {
4430         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4431         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4432         struct compat_iovec __user *uiov;
4433         compat_uptr_t ptr;
4434         compat_size_t len;
4435         int ret;
4436
4437         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4438         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4439                                         &ptr, &len);
4440         if (ret)
4441                 return ret;
4442
4443         uiov = compat_ptr(ptr);
4444         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4445                 compat_ssize_t clen;
4446
4447                 if (len > 1)
4448                         return -EINVAL;
4449                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4450                         return -EFAULT;
4451                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4452                         return -EFAULT;
4453                 if (clen < 0)
4454                         return -EINVAL;
4455                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4456                 iomsg->iov = NULL;
4457         } else {
4458                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4459                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4460                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4461                 if (ret < 0)
4462                         return ret;
4463         }
4464
4465         return 0;
4466 }
4467 #endif
4468
4469 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4470                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4471 {
4472         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4473         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4474
4475 #ifdef CONFIG_COMPAT
4476         if (req->ctx->compat)
4477                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4478 #endif
4479
4480         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4481 }
4482
4483 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4484                                                bool needs_lock)
4485 {
4486         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4487         struct io_buffer *kbuf;
4488
4489         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4490         if (IS_ERR(kbuf))
4491                 return kbuf;
4492
4493         sr->kbuf = kbuf;
4494         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4495         return kbuf;
4496 }
4497
4498 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4499 {
4500         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4501 }
4502
4503 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4504                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4505 {
4506         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4507         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4508         int ret;
4509
4510         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4511                 return -EINVAL;
4512
4513         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4514         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4515         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4516         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4517
4518 #ifdef CONFIG_COMPAT
4519         if (req->ctx->compat)
4520                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4521 #endif
4522
4523         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4524                 return 0;
4525         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4526         if (!ret)
4527                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4528         return ret;
4529 }
4530
4531 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4532                       struct io_comp_state *cs)
4533 {
4534         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4535         struct socket *sock;
4536         struct io_buffer *kbuf;
4537         unsigned flags;
4538         int ret, cflags = 0;
4539
4540         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4541         if (unlikely(!sock))
4542                 return ret;
4543
4544         if (req->async_data) {
4545                 kmsg = req->async_data;
4546                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4547                 /* if iov is set, it's allocated already */
4548                 if (!kmsg->iov)
4549                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4550                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4551         } else {
4552                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4553                 if (ret)
4554                         return ret;
4555                 kmsg = &iomsg;
4556         }
4557
4558         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4559                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4560                 if (IS_ERR(kbuf))
4561                         return PTR_ERR(kbuf);
4562                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4563                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4564                                 1, req->sr_msg.len);
4565         }
4566
4567         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4568         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4569                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4570         else if (force_nonblock)
4571                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4572
4573         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4574                                         kmsg->uaddr, flags);
4575         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4576                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4577         if (ret == -ERESTARTSYS)
4578                 ret = -EINTR;
4579
4580         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4581                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4582         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4583                 kfree(kmsg->iov);
4584         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4585         if (ret < 0)
4586                 req_set_fail_links(req);
4587         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4588         return 0;
4589 }
4590
4591 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4592                    struct io_comp_state *cs)
4593 {
4594         struct io_buffer *kbuf;
4595         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4596         struct msghdr msg;
4597         void __user *buf = sr->buf;
4598         struct socket *sock;
4599         struct iovec iov;
4600         unsigned flags;
4601         int ret, cflags = 0;
4602
4603         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4604         if (unlikely(!sock))
4605                 return ret;
4606
4607         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4608                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4609                 if (IS_ERR(kbuf))
4610                         return PTR_ERR(kbuf);
4611                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4612         }
4613
4614         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4615         if (unlikely(ret))
4616                 goto out_free;
4617
4618         msg.msg_name = NULL;
4619         msg.msg_control = NULL;
4620         msg.msg_controllen = 0;
4621         msg.msg_namelen = 0;
4622         msg.msg_iocb = NULL;
4623         msg.msg_flags = 0;
4624
4625         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4626         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4627                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4628         else if (force_nonblock)
4629                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4630
4631         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4632         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4633                 return -EAGAIN;
4634         if (ret == -ERESTARTSYS)
4635                 ret = -EINTR;
4636 out_free:
4637         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4638                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4639         if (ret < 0)
4640                 req_set_fail_links(req);
4641         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4642         return 0;
4643 }
4644
4645 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4646 {
4647         struct io_accept *accept = &req->accept;
4648
4649         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4650                 return -EINVAL;
4651         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4652                 return -EINVAL;
4653
4654         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4655         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4656         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4657         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4658         return 0;
4659 }
4660
4661 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4662                      struct io_comp_state *cs)
4663 {
4664         struct io_accept *accept = &req->accept;
4665         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4666         int ret;
4667
4668         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4669                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4670
4671         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4672                                         accept->addr_len, accept->flags,
4673                                         accept->nofile);
4674         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4675                 return -EAGAIN;
4676         if (ret < 0) {
4677                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4678                         ret = -EINTR;
4679                 req_set_fail_links(req);
4680         }
4681         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4682         return 0;
4683 }
4684
4685 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4686 {
4687         struct io_connect *conn = &req->connect;
4688         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4689
4690         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4691                 return -EINVAL;
4692         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4693                 return -EINVAL;
4694
4695         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4696         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4697
4698         if (!io)
4699                 return 0;
4700
4701         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4702                                         &io->address);
4703 }
4704
4705 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4706                       struct io_comp_state *cs)
4707 {
4708         struct io_async_connect __io, *io;
4709         unsigned file_flags;
4710         int ret;
4711
4712         if (req->async_data) {
4713                 io = req->async_data;
4714         } else {
4715                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4716                                                 req->connect.addr_len,
4717                                                 &__io.address);
4718                 if (ret)
4719                         goto out;
4720                 io = &__io;
4721         }
4722
4723         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4724
4725         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4726                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4727         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4728                 if (req->async_data)
4729                         return -EAGAIN;
4730                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4731                         ret = -ENOMEM;
4732                         goto out;
4733                 }
4734                 io = req->async_data;
4735                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4736                 return -EAGAIN;
4737         }
4738         if (ret == -ERESTARTSYS)
4739                 ret = -EINTR;
4740 out:
4741         if (ret < 0)
4742                 req_set_fail_links(req);
4743         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4744         return 0;
4745 }
4746 #else /* !CONFIG_NET */
4747 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4748 {
4749         return -EOPNOTSUPP;
4750 }
4751
4752 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4753                       struct io_comp_state *cs)
4754 {
4755         return -EOPNOTSUPP;
4756 }
4757
4758 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4759                    struct io_comp_state *cs)
4760 {
4761         return -EOPNOTSUPP;
4762 }
4763
4764 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4765                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4766 {
4767         return -EOPNOTSUPP;
4768 }
4769
4770 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4771                       struct io_comp_state *cs)
4772 {
4773         return -EOPNOTSUPP;
4774 }
4775
4776 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4777                    struct io_comp_state *cs)
4778 {
4779         return -EOPNOTSUPP;
4780 }
4781
4782 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4783 {
4784         return -EOPNOTSUPP;
4785 }
4786
4787 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4788                      struct io_comp_state *cs)
4789 {
4790         return -EOPNOTSUPP;
4791 }
4792
4793 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4794 {
4795         return -EOPNOTSUPP;
4796 }
4797
4798 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4799                       struct io_comp_state *cs)
4800 {
4801         return -EOPNOTSUPP;
4802 }
4803 #endif /* CONFIG_NET */
4804
4805 struct io_poll_table {
4806         struct poll_table_struct pt;
4807         struct io_kiocb *req;
4808         int error;
4809 };
4810
4811 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4812                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4813 {
4814         bool twa_signal_ok;
4815         int ret;
4816
4817         /* for instances that support it check for an event match first: */
4818         if (mask && !(mask & poll->events))
4819                 return 0;
4820
4821         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4822
4823         list_del_init(&poll->wait.entry);
4824
4825         req->result = mask;
4826         init_task_work(&req->task_work, func);
4827         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4828
4829         /*
4830          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4831          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4832          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4833          * either, as the normal wakeup will suffice.
4834          */
4835         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4836
4837         /*
4838          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4839          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4840          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4841          * have the needed state needed for it anyway.
4842          */
4843         ret = io_req_task_work_add(req, twa_signal_ok);
4844         if (unlikely(ret)) {
4845                 struct task_struct *tsk;
4846
4847                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4848                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4849                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
4850                 wake_up_process(tsk);
4851         }
4852         return 1;
4853 }
4854
4855 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4856         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4857 {
4858         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4859
4860         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4861                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4862
4863                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4864         }
4865
4866         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4867         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4868                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4869                 return true;
4870         }
4871
4872         return false;
4873 }
4874
4875 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4876 {
4877         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4878         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4879                 return req->async_data;
4880         return req->apoll->double_poll;
4881 }
4882
4883 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4884 {
4885         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4886                 return &req->poll;
4887         return &req->apoll->poll;
4888 }
4889
4890 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4891 {
4892         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4893
4894         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4895
4896         if (poll && poll->head) {
4897                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4898
4899                 spin_lock(&head->lock);
4900                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4901                 if (poll->wait.private)
4902                         refcount_dec(&req->refs);
4903                 poll->head = NULL;
4904                 spin_unlock(&head->lock);
4905         }
4906 }
4907
4908 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4909 {
4910         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4911
4912         io_poll_remove_double(req);
4913         req->poll.done = true;
4914         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4915         io_commit_cqring(ctx);
4916 }
4917
4918 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4919 {
4920         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4921         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4922         struct io_kiocb *nxt;
4923
4924         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4925                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4926         } else {
4927                 hash_del(&req->hash_node);
4928                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4929                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4930
4931                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4932                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4933                 if (nxt)
4934                         __io_req_task_submit(nxt);
4935         }
4936
4937         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4938 }
4939
4940 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4941                                int sync, void *key)
4942 {
4943         struct io_kiocb *req = wait->private;
4944         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4945         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4946
4947         /* for instances that support it check for an event match first: */
4948         if (mask && !(mask & poll->events))
4949                 return 0;
4950
4951         list_del_init(&wait->entry);
4952
4953         if (poll && poll->head) {
4954                 bool done;
4955
4956                 spin_lock(&poll->head->lock);
4957                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4958                 if (!done)
4959                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4960                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4961                 wait->private = NULL;
4962                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4963                 if (!done) {
4964                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4965                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4966                 }
4967         }
4968         refcount_dec(&req->refs);
4969         return 1;
4970 }
4971
4972 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4973                               wait_queue_func_t wake_func)
4974 {
4975         poll->head = NULL;
4976         poll->done = false;
4977         poll->canceled = false;
4978         poll->events = events;
4979         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4980         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4981 }
4982
4983 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4984                             struct wait_queue_head *head,
4985                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4986 {
4987         struct io_kiocb *req = pt->req;
4988
4989         /*
4990          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4991          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4992          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4993          */
4994         if (unlikely(poll->head)) {
4995                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
4996
4997                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4998                 if (*poll_ptr) {
4999                         pt->error = -EINVAL;
5000                         return;
5001                 }
5002                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5003                 if (!poll) {
5004                         pt->error = -ENOMEM;
5005                         return;
5006                 }
5007                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5008                 refcount_inc(&req->refs);
5009                 poll->wait.private = req;
5010                 *poll_ptr = poll;
5011         }
5012
5013         pt->error = 0;
5014         poll->head = head;
5015
5016         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5017                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5018         else
5019                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5020 }
5021
5022 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5023                                struct poll_table_struct *p)
5024 {
5025         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5026         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5027
5028         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5029 }
5030
5031 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5032 {
5033         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5034         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5035         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5036
5037         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5038
5039         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5040                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5041                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5042                 return;
5043         }
5044
5045         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5046         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5047                 hash_del(&req->hash_node);
5048
5049         io_poll_remove_double(req);
5050         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5051
5052         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5053                 __io_req_task_submit(req);
5054         else
5055                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5056
5057         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5058         kfree(apoll->double_poll);
5059         kfree(apoll);
5060 }
5061
5062 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5063                         void *key)
5064 {
5065         struct io_kiocb *req = wait->private;
5066         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5067
5068         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5069                                         key_to_poll(key));
5070
5071         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5072 }
5073
5074 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5075 {
5076         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5077         struct hlist_head *list;
5078
5079         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5080         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5081 }
5082
5083 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5084                                       struct io_poll_iocb *poll,
5085                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5086                                       wait_queue_func_t wake_func)
5087         __acquires(&ctx->completion_lock)
5088 {
5089         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5090         bool cancel = false;
5091
5092         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5093         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5094         poll->file = req->file;
5095         poll->wait.private = req;
5096
5097         ipt->pt._key = mask;
5098         ipt->req = req;
5099         ipt->error = -EINVAL;
5100
5101         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5102
5103         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5104         if (likely(poll->head)) {
5105                 spin_lock(&poll->head->lock);
5106                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5107                         if (ipt->error)
5108                                 cancel = true;
5109                         ipt->error = 0;
5110                         mask = 0;
5111                 }
5112                 if (mask || ipt->error)
5113                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5114                 else if (cancel)
5115                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5116                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5117                         io_poll_req_insert(req);
5118                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5119         }
5120
5121         return mask;
5122 }
5123
5124 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5125 {
5126         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5127         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5128         struct async_poll *apoll;
5129         struct io_poll_table ipt;
5130         __poll_t mask, ret;
5131         int rw;
5132
5133         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5134                 return false;
5135         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5136                 return false;
5137         if (def->pollin)
5138                 rw = READ;
5139         else if (def->pollout)
5140                 rw = WRITE;
5141         else
5142                 return false;
5143         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5144         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5145                 return false;
5146
5147         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5148         if (unlikely(!apoll))
5149                 return false;
5150         apoll->double_poll = NULL;
5151
5152         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5153         req->apoll = apoll;
5154
5155         mask = 0;
5156         if (def->pollin)
5157                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5158         if (def->pollout)
5159                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5160
5161         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5162         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5163             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5164                 mask &= ~POLLIN;
5165
5166         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5167
5168         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5169
5170         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5171                                         io_async_wake);
5172         if (ret || ipt.error) {
5173                 io_poll_remove_double(req);
5174                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5175                 kfree(apoll->double_poll);
5176                 kfree(apoll);
5177                 return false;
5178         }
5179         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5180         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5181                                         apoll->poll.events);
5182         return true;
5183 }
5184
5185 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5186                                  struct io_poll_iocb *poll)
5187 {
5188         bool do_complete = false;
5189
5190         spin_lock(&poll->head->lock);
5191         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5192         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5193                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5194                 do_complete = true;
5195         }
5196         spin_unlock(&poll->head->lock);
5197         hash_del(&req->hash_node);
5198         return do_complete;
5199 }
5200
5201 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5202 {
5203         bool do_complete;
5204
5205         io_poll_remove_double(req);
5206
5207         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5208                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5209         } else {
5210                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5211
5212                 /* non-poll requests have submit ref still */
5213                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5214                 if (do_complete) {
5215                         io_put_req(req);
5216                         kfree(apoll->double_poll);
5217                         kfree(apoll);
5218                 }
5219         }
5220
5221         if (do_complete) {
5222                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5223                 io_commit_cqring(req->ctx);
5224                 req_set_fail_links(req);
5225                 io_put_req_deferred(req, 1);
5226         }
5227
5228         return do_complete;
5229 }
5230
5231 /*
5232  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5233  */
5234 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
5235 {
5236         struct hlist_node *tmp;
5237         struct io_kiocb *req;
5238         int posted = 0, i;
5239
5240         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5241         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5242                 struct hlist_head *list;
5243
5244                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5245                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5246                         if (io_task_match(req, tsk))
5247                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5248                 }
5249         }
5250         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5251
5252         if (posted)
5253                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5254
5255         return posted != 0;
5256 }
5257
5258 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5259 {
5260         struct hlist_head *list;
5261         struct io_kiocb *req;
5262
5263         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5264         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5265                 if (sqe_addr != req->user_data)
5266                         continue;
5267                 if (io_poll_remove_one(req))
5268                         return 0;
5269                 return -EALREADY;
5270         }
5271
5272         return -ENOENT;
5273 }
5274
5275 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5276                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5277 {
5278         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5279                 return -EINVAL;
5280         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5281             sqe->poll_events)
5282                 return -EINVAL;
5283
5284         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5285         return 0;
5286 }
5287
5288 /*
5289  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5290  * and remove it if found.
5291  */
5292 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5293 {
5294         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5295         u64 addr;
5296         int ret;
5297
5298         addr = req->poll.addr;
5299         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5300         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5301         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5302
5303         if (ret < 0)
5304                 req_set_fail_links(req);
5305         io_req_complete(req, ret);
5306         return 0;
5307 }
5308
5309 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5310                         void *key)
5311 {
5312         struct io_kiocb *req = wait->private;
5313         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5314
5315         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5316 }
5317
5318 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5319                                struct poll_table_struct *p)
5320 {
5321         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5322
5323         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5324 }
5325
5326 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5327 {
5328         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5329         u32 events;
5330
5331         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5332                 return -EINVAL;
5333         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5334                 return -EINVAL;
5335
5336         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5337 #ifdef __BIG_ENDIAN
5338         events = swahw32(events);
5339 #endif
5340         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5341                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5342         return 0;
5343 }
5344
5345 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5346 {
5347         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5348         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5349         struct io_poll_table ipt;
5350         __poll_t mask;
5351
5352         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5353
5354         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5355                                         io_poll_wake);
5356
5357         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5358                 ipt.error = 0;
5359                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5360         }
5361         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5362
5363         if (mask) {
5364                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5365                 io_put_req(req);
5366         }
5367         return ipt.error;
5368 }
5369
5370 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5371 {
5372         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5373                                                 struct io_timeout_data, timer);
5374         struct io_kiocb *req = data->req;
5375         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5376         unsigned long flags;
5377
5378         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5379         list_del_init(&req->timeout.list);
5380         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5381                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5382
5383         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5384         io_commit_cqring(ctx);
5385         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5386
5387         io_cqring_ev_posted(ctx);
5388         req_set_fail_links(req);
5389         io_put_req(req);
5390         return HRTIMER_NORESTART;
5391 }
5392
5393 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5394 {
5395         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
5396         int ret;
5397
5398         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5399         if (ret == -1)
5400                 return -EALREADY;
5401         list_del_init(&req->timeout.list);
5402
5403         req_set_fail_links(req);
5404         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5405         io_put_req_deferred(req, 1);
5406         return 0;
5407 }
5408
5409 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5410 {
5411         struct io_kiocb *req;
5412         int ret = -ENOENT;
5413
5414         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5415                 if (user_data == req->user_data) {
5416                         ret = 0;
5417                         break;
5418                 }
5419         }
5420
5421         if (ret == -ENOENT)
5422                 return ret;
5423
5424         return __io_timeout_cancel(req);
5425 }
5426
5427 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5428                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5429 {
5430         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5431                 return -EINVAL;
5432         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5433                 return -EINVAL;
5434         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->timeout_flags)
5435                 return -EINVAL;
5436
5437         req->timeout_rem.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5438         return 0;
5439 }
5440
5441 /*
5442  * Remove or update an existing timeout command
5443  */
5444 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5445 {
5446         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5447         int ret;
5448
5449         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5450         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout_rem.addr);
5451
5452         io_cqring_fill_event(req, ret);
5453         io_commit_cqring(ctx);
5454         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5455         io_cqring_ev_posted(ctx);
5456         if (ret < 0)
5457                 req_set_fail_links(req);
5458         io_put_req(req);
5459         return 0;
5460 }
5461
5462 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5463                            bool is_timeout_link)
5464 {
5465         struct io_timeout_data *data;
5466         unsigned flags;
5467         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5468
5469         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5470                 return -EINVAL;
5471         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5472                 return -EINVAL;
5473         if (off && is_timeout_link)
5474                 return -EINVAL;
5475         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5476         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5477                 return -EINVAL;
5478
5479         req->timeout.off = off;
5480
5481         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5482                 return -ENOMEM;
5483
5484         data = req->async_data;
5485         data->req = req;
5486
5487         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5488                 return -EFAULT;
5489
5490         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5491                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5492         else
5493                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5494
5495         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5496         return 0;
5497 }
5498
5499 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5500 {
5501         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5502         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5503         struct list_head *entry;
5504         u32 tail, off = req->timeout.off;
5505
5506         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5507
5508         /*
5509          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5510          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5511          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5512          */
5513         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5514                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5515                 goto add;
5516         }
5517
5518         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5519         req->timeout.target_seq = tail + off;
5520
5521         /*
5522          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5523          * the one we need first.
5524          */
5525         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5526                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5527                                                   timeout.list);
5528
5529                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5530                         continue;
5531                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5532                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5533                         break;
5534         }
5535 add:
5536         list_add(&req->timeout.list, entry);
5537         data->timer.function = io_timeout_fn;
5538         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5539         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5540         return 0;
5541 }
5542
5543 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5544 {
5545         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5546
5547         return req->user_data == (unsigned long) data;
5548 }
5549
5550 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5551 {
5552         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5553         int ret = 0;
5554
5555         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5556         switch (cancel_ret) {
5557         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5558                 ret = 0;
5559                 break;
5560         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5561                 ret = -EALREADY;
5562                 break;
5563         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5564                 ret = -ENOENT;
5565                 break;
5566         }
5567
5568         return ret;
5569 }
5570
5571 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5572                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5573                                      int success_ret)
5574 {
5575         unsigned long flags;
5576         int ret;
5577
5578         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5579         if (ret != -ENOENT) {
5580                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5581                 goto done;
5582         }
5583
5584         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5585         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5586         if (ret != -ENOENT)
5587                 goto done;
5588         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5589 done:
5590         if (!ret)
5591                 ret = success_ret;
5592         io_cqring_fill_event(req, ret);
5593         io_commit_cqring(ctx);
5594         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5595         io_cqring_ev_posted(ctx);
5596
5597         if (ret < 0)
5598                 req_set_fail_links(req);
5599         io_put_req(req);
5600 }
5601
5602 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5603                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5604 {
5605         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5606                 return -EINVAL;
5607         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5608                 return -EINVAL;
5609         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5610                 return -EINVAL;
5611
5612         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5613         return 0;
5614 }
5615
5616 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5617 {
5618         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5619
5620         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5621         return 0;
5622 }
5623
5624 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5625                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5626 {
5627         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5628                 return -EINVAL;
5629         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5630                 return -EINVAL;
5631         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5632                 return -EINVAL;
5633
5634         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5635         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5636         if (!req->files_update.nr_args)
5637                 return -EINVAL;
5638         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5639         return 0;
5640 }
5641
5642 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5643                            struct io_comp_state *cs)
5644 {
5645         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5646         struct io_uring_files_update up;
5647         int ret;
5648
5649         if (force_nonblock)
5650                 return -EAGAIN;
5651
5652         up.offset = req->files_update.offset;
5653         up.fds = req->files_update.arg;
5654
5655         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5656         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5657         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5658
5659         if (ret < 0)
5660                 req_set_fail_links(req);
5661         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5662         return 0;
5663 }
5664
5665 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5666 {
5667         switch (req->opcode) {
5668         case IORING_OP_NOP:
5669                 return 0;
5670         case IORING_OP_READV:
5671         case IORING_OP_READ_FIXED:
5672         case IORING_OP_READ:
5673                 return io_read_prep(req, sqe);
5674         case IORING_OP_WRITEV:
5675         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5676         case IORING_OP_WRITE:
5677                 return io_write_prep(req, sqe);
5678         case IORING_OP_POLL_ADD:
5679                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5680         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5681                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5682         case IORING_OP_FSYNC:
5683                 return io_prep_fsync(req, sqe);
5684         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5685                 return io_prep_sfr(req, sqe);
5686         case IORING_OP_SENDMSG:
5687         case IORING_OP_SEND:
5688                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5689         case IORING_OP_RECVMSG:
5690         case IORING_OP_RECV:
5691                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5692         case IORING_OP_CONNECT:
5693                 return io_connect_prep(req, sqe);
5694         case IORING_OP_TIMEOUT:
5695                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5696         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5697                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5698         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5699                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5700         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5701                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5702         case IORING_OP_ACCEPT:
5703                 return io_accept_prep(req, sqe);
5704         case IORING_OP_FALLOCATE:
5705                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5706         case IORING_OP_OPENAT:
5707                 return io_openat_prep(req, sqe);
5708         case IORING_OP_CLOSE:
5709                 return io_close_prep(req, sqe);
5710         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5711                 return io_files_update_prep(req, sqe);
5712         case IORING_OP_STATX:
5713                 return io_statx_prep(req, sqe);
5714         case IORING_OP_FADVISE:
5715                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5716         case IORING_OP_MADVISE:
5717                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5718         case IORING_OP_OPENAT2:
5719                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5720         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5721                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5722         case IORING_OP_SPLICE:
5723                 return io_splice_prep(req, sqe);
5724         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5725                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5726         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5727                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5728         case IORING_OP_TEE:
5729                 return io_tee_prep(req, sqe);
5730         }
5731
5732         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5733                         req->opcode);
5734         return-EINVAL;
5735 }
5736
5737 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5738                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5739 {
5740         if (!sqe)
5741                 return 0;
5742         if (io_alloc_async_data(req))
5743                 return -EAGAIN;
5744         return io_req_prep(req, sqe);
5745 }
5746
5747 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5748 {
5749         struct io_kiocb *pos;
5750         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5751         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5752
5753         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5754                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5755                         nr_reqs++;
5756
5757         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5758         return total_submitted - nr_reqs;
5759 }
5760
5761 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5762 {
5763         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5764         struct io_defer_entry *de;
5765         int ret;
5766         u32 seq;
5767
5768         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5769         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5770                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5771                 return 0;
5772
5773         seq = io_get_sequence(req);
5774         /* Still a chance to pass the sequence check */
5775         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5776                 return 0;
5777
5778         if (!req->async_data) {
5779                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5780                 if (ret)
5781                         return ret;
5782         }
5783         io_prep_async_link(req);
5784         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5785         if (!de)
5786                 return -ENOMEM;
5787
5788         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5789         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5790                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5791                 kfree(de);
5792                 io_queue_async_work(req);
5793                 return -EIOCBQUEUED;
5794         }
5795
5796         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5797         de->req = req;
5798         de->seq = seq;
5799         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5800         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5801         return -EIOCBQUEUED;
5802 }
5803
5804 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
5805 {
5806         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5807         unsigned long flags;
5808
5809         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5810         list_del(&req->inflight_entry);
5811         if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5812                 wake_up(&ctx->inflight_wait);
5813         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5814         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5815         put_files_struct(req->work.identity->files);
5816         put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
5817         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
5818 }
5819
5820 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5821 {
5822         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5823                 switch (req->opcode) {
5824                 case IORING_OP_READV:
5825                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5826                 case IORING_OP_READ:
5827                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5828                         break;
5829                 case IORING_OP_RECVMSG:
5830                 case IORING_OP_RECV:
5831                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5832                         break;
5833                 }
5834                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5835         }
5836
5837         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5838                 switch (req->opcode) {
5839                 case IORING_OP_READV:
5840                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5841                 case IORING_OP_READ:
5842                 case IORING_OP_WRITEV:
5843                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5844                 case IORING_OP_WRITE: {
5845                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5846                         if (io->free_iovec)
5847                                 kfree(io->free_iovec);
5848                         break;
5849                         }
5850                 case IORING_OP_RECVMSG:
5851                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5852                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5853                         if (io->iov != io->fast_iov)
5854                                 kfree(io->iov);
5855                         break;
5856                         }
5857                 case IORING_OP_SPLICE:
5858                 case IORING_OP_TEE:
5859                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5860                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5861                         break;
5862                 case IORING_OP_OPENAT:
5863                 case IORING_OP_OPENAT2:
5864                         if (req->open.filename)
5865                                 putname(req->open.filename);
5866                         break;
5867                 }
5868                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5869         }
5870
5871         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
5872                 io_req_drop_files(req);
5873 }
5874
5875 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5876                         struct io_comp_state *cs)
5877 {
5878         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5879         int ret;
5880
5881         switch (req->opcode) {
5882         case IORING_OP_NOP:
5883                 ret = io_nop(req, cs);
5884                 break;
5885         case IORING_OP_READV:
5886         case IORING_OP_READ_FIXED:
5887         case IORING_OP_READ:
5888                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5889                 break;
5890         case IORING_OP_WRITEV:
5891         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5892         case IORING_OP_WRITE:
5893                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5894                 break;
5895         case IORING_OP_FSYNC:
5896                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5897                 break;
5898         case IORING_OP_POLL_ADD:
5899                 ret = io_poll_add(req);
5900                 break;
5901         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5902                 ret = io_poll_remove(req);
5903                 break;
5904         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5905                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5906                 break;
5907         case IORING_OP_SENDMSG:
5908                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5909                 break;
5910         case IORING_OP_SEND:
5911                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5912                 break;
5913         case IORING_OP_RECVMSG:
5914                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5915                 break;
5916         case IORING_OP_RECV:
5917                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5918                 break;
5919         case IORING_OP_TIMEOUT:
5920                 ret = io_timeout(req);
5921                 break;
5922         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5923                 ret = io_timeout_remove(req);
5924                 break;
5925         case IORING_OP_ACCEPT:
5926                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5927                 break;
5928         case IORING_OP_CONNECT:
5929                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5930                 break;
5931         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5932                 ret = io_async_cancel(req);
5933                 break;
5934         case IORING_OP_FALLOCATE:
5935                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5936                 break;
5937         case IORING_OP_OPENAT:
5938                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5939                 break;
5940         case IORING_OP_CLOSE:
5941                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5942                 break;
5943         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5944                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5945                 break;
5946         case IORING_OP_STATX:
5947                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5948                 break;
5949         case IORING_OP_FADVISE:
5950                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5951                 break;
5952         case IORING_OP_MADVISE:
5953                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5954                 break;
5955         case IORING_OP_OPENAT2:
5956                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5957                 break;
5958         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5959                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5960                 break;
5961         case IORING_OP_SPLICE:
5962                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5963                 break;
5964         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5965                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5966                 break;
5967         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5968                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5969                 break;
5970         case IORING_OP_TEE:
5971                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5972                 break;
5973         default:
5974                 ret = -EINVAL;
5975                 break;
5976         }
5977
5978         if (ret)
5979                 return ret;
5980
5981         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5982         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5983                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5984
5985                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5986                 if (in_async)
5987                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5988
5989                 io_iopoll_req_issued(req);
5990
5991                 if (in_async)
5992                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5993         }
5994
5995         return 0;
5996 }
5997
5998 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5999 {
6000         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6001         struct io_kiocb *timeout;
6002         int ret = 0;
6003
6004         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6005         if (timeout)
6006                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6007
6008         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6009         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6010                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6011                 ret = -ECANCELED;
6012         }
6013
6014         if (!ret) {
6015                 do {
6016                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6017                         /*
6018                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6019                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6020                          * wait for request slots on the block side.
6021                          */
6022                         if (ret != -EAGAIN)
6023                                 break;
6024                         cond_resched();
6025                 } while (1);
6026         }
6027
6028         if (ret) {
6029                 req_set_fail_links(req);
6030                 io_req_complete(req, ret);
6031         }
6032
6033         return io_steal_work(req);
6034 }
6035
6036 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6037                                               int index)
6038 {
6039         struct fixed_file_table *table;
6040
6041         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6042         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6043 }
6044
6045 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6046                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6047 {
6048         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6049         struct file *file;
6050
6051         if (fixed) {
6052                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6053                         return NULL;
6054                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6055                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6056                 if (file) {
6057                         req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
6058                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
6059                 }
6060         } else {
6061                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6062                 file = __io_file_get(state, fd);
6063         }
6064
6065         return file;
6066 }
6067
6068 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6069                            int fd)
6070 {
6071         bool fixed;
6072
6073         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
6074         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
6075                 return -EBADF;
6076
6077         req->file = io_file_get(state, req, fd, fixed);
6078         if (req->file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error)
6079                 return 0;
6080         return -EBADF;
6081 }
6082
6083 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6084 {
6085         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6086                                                 struct io_timeout_data, timer);
6087         struct io_kiocb *req = data->req;
6088         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6089         struct io_kiocb *prev = NULL;
6090         unsigned long flags;
6091
6092         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6093
6094         /*
6095          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6096          * race with the completion of the linked work.
6097          */
6098         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6099                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6100                                   link_list);
6101                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6102                         list_del_init(&req->link_list);
6103                 else
6104                         prev = NULL;
6105         }
6106
6107         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6108
6109         if (prev) {
6110                 req_set_fail_links(prev);
6111                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6112                 io_put_req(prev);
6113         } else {
6114                 io_req_complete(req, -ETIME);
6115         }
6116         return HRTIMER_NORESTART;
6117 }
6118
6119 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6120 {
6121         /*
6122          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6123          * we got a chance to setup the timer
6124          */
6125         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6126                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6127
6128                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6129                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6130                                 data->mode);
6131         }
6132 }
6133
6134 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6135 {
6136         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6137
6138         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6139         __io_queue_linked_timeout(req);
6140         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6141
6142         /* drop submission reference */
6143         io_put_req(req);
6144 }
6145
6146 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6147 {
6148         struct io_kiocb *nxt;
6149
6150         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6151                 return NULL;
6152         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6153                 return NULL;
6154
6155         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6156                                         link_list);
6157         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6158                 return NULL;
6159
6160         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6161         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6162         return nxt;
6163 }
6164
6165 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6166 {
6167         struct io_kiocb *linked_timeout;
6168         const struct cred *old_creds = NULL;
6169         int ret;
6170
6171 again:
6172         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6173
6174         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6175             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6176             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6177                 if (old_creds)
6178                         revert_creds(old_creds);
6179                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6180                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6181                 else
6182                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6183         }
6184
6185         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6186
6187         /*
6188          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6189          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6190          */
6191         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6192                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6193                         /*
6194                          * Queued up for async execution, worker will release
6195                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6196                          */
6197                         io_queue_async_work(req);
6198                 }
6199
6200                 if (linked_timeout)
6201                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6202         } else if (likely(!ret)) {
6203                 /* drop submission reference */
6204                 req = io_put_req_find_next(req);
6205                 if (linked_timeout)
6206                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6207
6208                 if (req) {
6209                         if (!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))
6210                                 goto again;
6211                         io_queue_async_work(req);
6212                 }
6213         } else {
6214                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6215                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6216                 req_set_fail_links(req);
6217                 io_put_req(req);
6218                 io_req_complete(req, ret);
6219         }
6220
6221         if (old_creds)
6222                 revert_creds(old_creds);
6223 }
6224
6225 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6226                          struct io_comp_state *cs)
6227 {
6228         int ret;
6229
6230         ret = io_req_defer(req, sqe);
6231         if (ret) {
6232                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6233 fail_req:
6234                         req_set_fail_links(req);
6235                         io_put_req(req);
6236                         io_req_complete(req, ret);
6237                 }
6238         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6239                 if (!req->async_data) {
6240                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6241                         if (unlikely(ret))
6242                                 goto fail_req;
6243                 }
6244                 io_queue_async_work(req);
6245         } else {
6246                 if (sqe) {
6247                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6248                         if (unlikely(ret))
6249                                 goto fail_req;
6250                 }
6251                 __io_queue_sqe(req, cs);
6252         }
6253 }
6254
6255 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6256                                       struct io_comp_state *cs)
6257 {
6258         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6259                 io_put_req(req);
6260                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6261         } else
6262                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6263 }
6264
6265 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6266                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6267 {
6268         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6269         int ret;
6270
6271         /*
6272          * If we already have a head request, queue this one for async
6273          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6274          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6275          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6276          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6277          */
6278         if (*link) {
6279                 struct io_kiocb *head = *link;
6280
6281                 /*
6282                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6283                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6284                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6285                  * next after the link request. The last one is done via
6286                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6287                  */
6288                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6289                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6290                         ctx->drain_next = 1;
6291                 }
6292                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6293                 if (unlikely(ret)) {
6294                         /* fail even hard links since we don't submit */
6295                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6296                         return ret;
6297                 }
6298                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6299                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6300
6301                 /* last request of a link, enqueue the link */
6302                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6303                         io_queue_link_head(head, cs);
6304                         *link = NULL;
6305                 }
6306         } else {
6307                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6308                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6309                         ctx->drain_next = 0;
6310                 }
6311                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6312                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6313                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6314
6315                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6316                         if (unlikely(ret))
6317                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6318                         *link = req;
6319                 } else {
6320                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6321                 }
6322         }
6323
6324         return 0;
6325 }
6326
6327 /*
6328  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6329  */
6330 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6331 {
6332         if (!list_empty(&state->comp.list))
6333                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6334         blk_finish_plug(&state->plug);
6335         io_state_file_put(state);
6336         if (state->free_reqs)
6337                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6338 }
6339
6340 /*
6341  * Start submission side cache.
6342  */
6343 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6344                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6345 {
6346         blk_start_plug(&state->plug);
6347         state->comp.nr = 0;
6348         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6349         state->comp.ctx = ctx;
6350         state->free_reqs = 0;
6351         state->file = NULL;
6352         state->ios_left = max_ios;
6353 }
6354
6355 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6356 {
6357         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6358
6359         /*
6360          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6361          * since once we write the new head, the application could
6362          * write new data to them.
6363          */
6364         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6365 }
6366
6367 /*
6368  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6369  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6370  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6371  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6372  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6373  * prevent a re-load down the line.
6374  */
6375 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6376 {
6377         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6378         unsigned head;
6379
6380         /*
6381          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6382          *
6383          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6384          *    head updates.
6385          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6386          *    though the application is the one updating it.
6387          */
6388         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6389         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6390                 return &ctx->sq_sqes[head];
6391
6392         /* drop invalid entries */
6393         ctx->cached_sq_dropped++;
6394         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6395         return NULL;
6396 }
6397
6398 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6399 {
6400         ctx->cached_sq_head++;
6401 }
6402
6403 /*
6404  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6405  *
6406  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6407  */
6408 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6409                                         struct io_kiocb *req,
6410                                         unsigned int sqe_flags)
6411 {
6412         if (!ctx->restricted)
6413                 return true;
6414
6415         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6416                 return false;
6417
6418         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6419             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6420                 return false;
6421
6422         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6423                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6424                 return false;
6425
6426         return true;
6427 }
6428
6429 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6430                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6431                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6432
6433 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6434                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6435                        struct io_submit_state *state)
6436 {
6437         unsigned int sqe_flags;
6438         int id, ret;
6439
6440         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6441         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6442         req->async_data = NULL;
6443         req->file = NULL;
6444         req->ctx = ctx;
6445         req->flags = 0;
6446         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6447         refcount_set(&req->refs, 2);
6448         req->task = current;
6449         req->result = 0;
6450
6451         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6452                 return -EINVAL;
6453
6454         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6455                 return -EFAULT;
6456
6457         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6458         /* enforce forwards compatibility on users */
6459         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6460                 return -EINVAL;
6461
6462         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6463                 return -EACCES;
6464
6465         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6466             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6467                 return -EOPNOTSUPP;
6468
6469         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6470         if (id) {
6471                 struct io_identity *iod;
6472
6473                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6474                 if (unlikely(!iod))
6475                         return -EINVAL;
6476                 refcount_inc(&iod->count);
6477
6478                 __io_req_init_async(req);
6479                 get_cred(iod->creds);
6480                 req->work.identity = iod;
6481                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6482         }
6483
6484         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6485         req->flags |= sqe_flags;
6486
6487         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6488                 return 0;
6489
6490         ret = io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6491         state->ios_left--;
6492         return ret;
6493 }
6494
6495 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6496 {
6497         struct io_submit_state state;
6498         struct io_kiocb *link = NULL;
6499         int i, submitted = 0;
6500
6501         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6502         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6503                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6504                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6505                         return -EBUSY;
6506         }
6507
6508         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6509         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6510
6511         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6512                 return -EAGAIN;
6513
6514         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6515         refcount_add(nr, &current->usage);
6516
6517         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6518
6519         for (i = 0; i < nr; i++) {
6520                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6521                 struct io_kiocb *req;
6522                 int err;
6523
6524                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6525                 if (unlikely(!sqe)) {
6526                         io_consume_sqe(ctx);
6527                         break;
6528                 }
6529                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6530                 if (unlikely(!req)) {
6531                         if (!submitted)
6532                                 submitted = -EAGAIN;
6533                         break;
6534                 }
6535                 io_consume_sqe(ctx);
6536                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6537                 submitted++;
6538
6539                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6540                 if (unlikely(err)) {
6541 fail_req:
6542                         io_put_req(req);
6543                         io_req_complete(req, err);
6544                         break;
6545                 }
6546
6547                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6548                                                 true, io_async_submit(ctx));
6549                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6550                 if (err)
6551                         goto fail_req;
6552         }
6553
6554         if (unlikely(submitted != nr)) {
6555                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6556                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6557                 int unused = nr - ref_used;
6558
6559                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6560                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6561                 put_task_struct_many(current, unused);
6562         }
6563         if (link)
6564                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6565         io_submit_state_end(&state);
6566
6567          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6568         io_commit_sqring(ctx);
6569
6570         return submitted;
6571 }
6572
6573 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6574 {
6575         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6576         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6577         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6578         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6579 }
6580
6581 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6582 {
6583         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6584         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6585         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6586 }
6587
6588 static int io_sq_wake_function(struct wait_queue_entry *wqe, unsigned mode,
6589                                int sync, void *key)
6590 {
6591         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(wqe, struct io_ring_ctx, sqo_wait_entry);
6592         int ret;
6593
6594         ret = autoremove_wake_function(wqe, mode, sync, key);
6595         if (ret) {
6596                 unsigned long flags;
6597
6598                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6599                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6600                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6601         }
6602         return ret;
6603 }
6604
6605 enum sq_ret {
6606         SQT_IDLE        = 1,
6607         SQT_SPIN        = 2,
6608         SQT_DID_WORK    = 4,
6609 };
6610
6611 static enum sq_ret __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx,
6612                                   unsigned long start_jiffies, bool cap_entries)
6613 {
6614         unsigned long timeout = start_jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6615         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
6616         unsigned int to_submit;
6617         int ret = 0;
6618
6619 again:
6620         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6621                 unsigned nr_events = 0;
6622
6623                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6624                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6625                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6626                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6627         }
6628
6629         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6630
6631         /*
6632          * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6633          * to enter the kernel to reap and flush events.
6634          */
6635         if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6636                 /*
6637                  * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6638                  * long periods (or over schedule()). Do this before
6639                  * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6640                  * may sleep.
6641                  */
6642                 io_sq_thread_drop_mm();
6643
6644                 /*
6645                  * We're polling. If we're within the defined idle
6646                  * period, then let us spin without work before going
6647                  * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6648                  * more IO, we should wait for the application to
6649                  * reap events and wake us up.
6650                  */
6651                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6652                     (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6653                     !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6654                         return SQT_SPIN;
6655
6656                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry,
6657                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
6658
6659                 /*
6660                  * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6661                  * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6662                  * it is because reqs may have been punted to io worker
6663                  * and will be added to iopoll_list later, hence check
6664                  * the iopoll_list again.
6665                  */
6666                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6667                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6668                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6669                         goto again;
6670                 }
6671
6672                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6673                 if (!to_submit || ret == -EBUSY)
6674                         return SQT_IDLE;
6675         }
6676
6677         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6678         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6679
6680         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6681         if (cap_entries && to_submit > 8)
6682                 to_submit = 8;
6683
6684         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6685         if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6686                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6687         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6688
6689         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6690                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6691
6692         return SQT_DID_WORK;
6693 }
6694
6695 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6696 {
6697         struct io_ring_ctx *ctx;
6698
6699         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6700                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6701                 init_wait(&ctx->sqo_wait_entry);
6702                 ctx->sqo_wait_entry.func = io_sq_wake_function;
6703                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6704                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6705         }
6706 }
6707
6708 static int io_sq_thread(void *data)
6709 {
6710         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
6711         const struct cred *old_cred = NULL;
6712         struct io_sq_data *sqd = data;
6713         struct io_ring_ctx *ctx;
6714         unsigned long start_jiffies;
6715
6716         start_jiffies = jiffies;
6717         while (!kthread_should_stop()) {
6718                 enum sq_ret ret = 0;
6719                 bool cap_entries;
6720
6721                 /*
6722                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6723                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
6724                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6725                  */
6726                 if (kthread_should_park())
6727                         kthread_parkme();
6728
6729                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list)))
6730                         io_sqd_init_new(sqd);
6731
6732                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6733
6734                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6735                         if (current->cred != ctx->creds) {
6736                                 if (old_cred)
6737                                         revert_creds(old_cred);
6738                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
6739                         }
6740                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
6741 #ifdef CONFIG_AUDIT
6742                         current->loginuid = ctx->loginuid;
6743                         current->sessionid = ctx->sessionid;
6744 #endif
6745
6746                         ret |= __io_sq_thread(ctx, start_jiffies, cap_entries);
6747
6748                         io_sq_thread_drop_mm();
6749                 }
6750
6751                 if (ret & SQT_SPIN) {
6752                         io_run_task_work();
6753                         cond_resched();
6754                 } else if (ret == SQT_IDLE) {
6755                         if (kthread_should_park())
6756                                 continue;
6757                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6758                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6759                         schedule();
6760                         start_jiffies = jiffies;
6761                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6762                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6763                 }
6764         }
6765
6766         io_run_task_work();
6767
6768         if (cur_css)
6769                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
6770         if (old_cred)
6771                 revert_creds(old_cred);
6772
6773         kthread_parkme();
6774
6775         return 0;
6776 }
6777
6778 struct io_wait_queue {
6779         struct wait_queue_entry wq;
6780         struct io_ring_ctx *ctx;
6781         unsigned to_wait;
6782         unsigned nr_timeouts;
6783 };
6784
6785 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6786 {
6787         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6788
6789         /*
6790          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6791          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6792          * regardless of event count.
6793          */
6794         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6795                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6796 }
6797
6798 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6799                             int wake_flags, void *key)
6800 {
6801         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6802                                                         wq);
6803
6804         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6805         if (!io_should_wake(iowq, true))
6806                 return -1;
6807
6808         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6809 }
6810
6811 static int io_run_task_work_sig(void)
6812 {
6813         if (io_run_task_work())
6814                 return 1;
6815         if (!signal_pending(current))
6816                 return 0;
6817         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6818                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6819                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6820                 recalc_sigpending();
6821                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6822                 return 1;
6823         }
6824         return -EINTR;
6825 }
6826
6827 /*
6828  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6829  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6830  */
6831 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6832                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6833 {
6834         struct io_wait_queue iowq = {
6835                 .wq = {
6836                         .private        = current,
6837                         .func           = io_wake_function,
6838                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6839                 },
6840                 .ctx            = ctx,
6841                 .to_wait        = min_events,
6842         };
6843         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6844         int ret = 0;
6845
6846         do {
6847                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6848                         return 0;
6849                 if (!io_run_task_work())
6850                         break;
6851         } while (1);
6852
6853         if (sig) {
6854 #ifdef CONFIG_COMPAT
6855                 if (in_compat_syscall())
6856                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6857                                                       sigsz);
6858                 else
6859 #endif
6860                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6861
6862                 if (ret)
6863                         return ret;
6864         }
6865
6866         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6867         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6868         do {
6869                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6870                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6871                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6872                 ret = io_run_task_work_sig();
6873                 if (ret > 0)
6874                         continue;
6875                 else if (ret < 0)
6876                         break;
6877                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6878                         break;
6879                 schedule();
6880         } while (1);
6881         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6882
6883         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6884
6885         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6886 }
6887
6888 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6889 {
6890 #if defined(CONFIG_UNIX)
6891         if (ctx->ring_sock) {
6892                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6893                 struct sk_buff *skb;
6894
6895                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6896                         kfree_skb(skb);
6897         }
6898 #else
6899         int i;
6900
6901         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6902                 struct file *file;
6903
6904                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6905                 if (file)
6906                         fput(file);
6907         }
6908 #endif
6909 }
6910
6911 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6912 {
6913         struct fixed_file_data *data;
6914
6915         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6916         complete(&data->done);
6917 }
6918
6919 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6920 {
6921         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6922         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6923         unsigned nr_tables, i;
6924
6925         if (!data)
6926                 return -ENXIO;
6927
6928         spin_lock(&data->lock);
6929         if (!list_empty(&data->ref_list))
6930                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6931                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6932         spin_unlock(&data->lock);
6933         if (ref_node)
6934                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6935
6936         percpu_ref_kill(&data->refs);
6937
6938         /* wait for all refs nodes to complete */
6939         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6940         wait_for_completion(&data->done);
6941
6942         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6943         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6944         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6945                 kfree(data->table[i].files);
6946         kfree(data->table);
6947         percpu_ref_exit(&data->refs);
6948         kfree(data);
6949         ctx->file_data = NULL;
6950         ctx->nr_user_files = 0;
6951         return 0;
6952 }
6953
6954 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
6955 {
6956         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
6957                 /*
6958                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6959                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6960                  * set to a single CPU.
6961                  */
6962                 if (sqd->thread) {
6963                         kthread_park(sqd->thread);
6964                         kthread_stop(sqd->thread);
6965                 }
6966
6967                 kfree(sqd);
6968         }
6969 }
6970
6971 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
6972 {
6973         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
6974         struct io_sq_data *sqd;
6975         struct fd f;
6976
6977         f = fdget(p->wq_fd);
6978         if (!f.file)
6979                 return ERR_PTR(-ENXIO);
6980         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
6981                 fdput(f);
6982                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6983         }
6984
6985         ctx_attach = f.file->private_data;
6986         sqd = ctx_attach->sq_data;
6987         if (!sqd) {
6988                 fdput(f);
6989                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6990         }
6991
6992         refcount_inc(&sqd->refs);
6993         fdput(f);
6994         return sqd;
6995 }
6996
6997 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
6998 {
6999         struct io_sq_data *sqd;
7000
7001         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7002                 return io_attach_sq_data(p);
7003
7004         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7005         if (!sqd)
7006                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7007
7008         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7009         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7010         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7011         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7012         mutex_init(&sqd->lock);
7013         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7014         return sqd;
7015 }
7016
7017 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7018         __releases(&sqd->lock)
7019 {
7020         if (!sqd->thread)
7021                 return;
7022         kthread_unpark(sqd->thread);
7023         mutex_unlock(&sqd->lock);
7024 }
7025
7026 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7027         __acquires(&sqd->lock)
7028 {
7029         if (!sqd->thread)
7030                 return;
7031         mutex_lock(&sqd->lock);
7032         kthread_park(sqd->thread);
7033 }
7034
7035 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7036 {
7037         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7038
7039         if (sqd) {
7040                 if (sqd->thread) {
7041                         /*
7042                          * We may arrive here from the error branch in
7043                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7044                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7045                          * sure the wait will complete.
7046                          */
7047                         wake_up_process(sqd->thread);
7048                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7049
7050                         io_sq_thread_park(sqd);
7051                 }
7052
7053                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7054                 list_del(&ctx->sqd_list);
7055                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7056
7057                 if (sqd->thread) {
7058                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
7059                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7060                 }
7061
7062                 io_put_sq_data(sqd);
7063                 ctx->sq_data = NULL;
7064         }
7065 }
7066
7067 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7068 {
7069         io_sq_thread_stop(ctx);
7070
7071         if (ctx->io_wq) {
7072                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7073                 ctx->io_wq = NULL;
7074         }
7075 }
7076
7077 #if defined(CONFIG_UNIX)
7078 /*
7079  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7080  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7081  * loops in the file referencing.
7082  */
7083 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7084 {
7085         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7086         struct scm_fp_list *fpl;
7087         struct sk_buff *skb;
7088         int i, nr_files;
7089
7090         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7091         if (!fpl)
7092                 return -ENOMEM;
7093
7094         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7095         if (!skb) {
7096                 kfree(fpl);
7097                 return -ENOMEM;
7098         }
7099
7100         skb->sk = sk;
7101
7102         nr_files = 0;
7103         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7104         for (i = 0; i < nr; i++) {
7105                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7106
7107                 if (!file)
7108                         continue;
7109                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7110                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7111                 nr_files++;
7112         }
7113
7114         if (nr_files) {
7115                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7116                 fpl->count = nr_files;
7117                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7118                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7119                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7120                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7121
7122                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7123                         fput(fpl->fp[i]);
7124         } else {
7125                 kfree_skb(skb);
7126                 kfree(fpl);
7127         }
7128
7129         return 0;
7130 }
7131
7132 /*
7133  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7134  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7135  * garbage collection to take care of this problem for us.
7136  */
7137 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7138 {
7139         unsigned left, total;
7140         int ret = 0;
7141
7142         total = 0;
7143         left = ctx->nr_user_files;
7144         while (left) {
7145                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7146
7147                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7148                 if (ret)
7149                         break;
7150                 left -= this_files;
7151                 total += this_files;
7152         }
7153
7154         if (!ret)
7155                 return 0;
7156
7157         while (total < ctx->nr_user_files) {
7158                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7159
7160                 if (file)
7161                         fput(file);
7162                 total++;
7163         }
7164
7165         return ret;
7166 }
7167 #else
7168 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7169 {
7170         return 0;
7171 }
7172 #endif
7173
7174 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7175                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7176 {
7177         int i;
7178
7179         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7180                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7181                 unsigned this_files;
7182
7183                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7184                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7185                                         GFP_KERNEL);
7186                 if (!table->files)
7187                         break;
7188                 nr_files -= this_files;
7189         }
7190
7191         if (i == nr_tables)
7192                 return 0;
7193
7194         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7195                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7196                 kfree(table->files);
7197         }
7198         return 1;
7199 }
7200
7201 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7202 {
7203 #if defined(CONFIG_UNIX)
7204         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7205         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7206         struct sk_buff *skb;
7207         int i;
7208
7209         __skb_queue_head_init(&list);
7210
7211         /*
7212          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7213          * remove this entry and rearrange the file array.
7214          */
7215         skb = skb_dequeue(head);
7216         while (skb) {
7217                 struct scm_fp_list *fp;
7218
7219                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7220                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7221                         int left;
7222
7223                         if (fp->fp[i] != file)
7224                                 continue;
7225
7226                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7227                         left = fp->count - 1 - i;
7228                         if (left) {
7229                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7230                                                 left * sizeof(struct file *));
7231                         }
7232                         fp->count--;
7233                         if (!fp->count) {
7234                                 kfree_skb(skb);
7235                                 skb = NULL;
7236                         } else {
7237                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7238                         }
7239                         fput(file);
7240                         file = NULL;
7241                         break;
7242                 }
7243
7244                 if (!file)
7245                         break;
7246
7247                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7248
7249                 skb = skb_dequeue(head);
7250         }
7251
7252         if (skb_peek(&list)) {
7253                 spin_lock_irq(&head->lock);
7254                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7255                         __skb_queue_tail(head, skb);
7256                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7257         }
7258 #else
7259         fput(file);
7260 #endif
7261 }
7262
7263 struct io_file_put {
7264         struct list_head list;
7265         struct file *file;
7266 };
7267
7268 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7269 {
7270         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7271         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7272         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7273
7274         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7275                 list_del(&pfile->list);
7276                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7277                 kfree(pfile);
7278         }
7279
7280         spin_lock(&file_data->lock);
7281         list_del(&ref_node->node);
7282         spin_unlock(&file_data->lock);
7283
7284         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7285         kfree(ref_node);
7286         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7287 }
7288
7289 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7290 {
7291         struct io_ring_ctx *ctx;
7292         struct llist_node *node;
7293
7294         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7295         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7296
7297         while (node) {
7298                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7299                 struct llist_node *next = node->next;
7300
7301                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7302                 __io_file_put_work(ref_node);
7303                 node = next;
7304         }
7305 }
7306
7307 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7308 {
7309         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7310         struct io_ring_ctx *ctx;
7311         bool first_add;
7312         int delay = HZ;
7313
7314         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7315         ctx = ref_node->file_data->ctx;
7316
7317         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
7318                 delay = 0;
7319
7320         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7321         if (!delay)
7322                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7323         else if (first_add)
7324                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7325 }
7326
7327 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7328                         struct io_ring_ctx *ctx)
7329 {
7330         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7331
7332         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7333         if (!ref_node)
7334                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7335
7336         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7337                             0, GFP_KERNEL)) {
7338                 kfree(ref_node);
7339                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7340         }
7341         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7342         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7343         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7344         return ref_node;
7345 }
7346
7347 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7348 {
7349         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7350         kfree(ref_node);
7351 }
7352
7353 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7354                                  unsigned nr_args)
7355 {
7356         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7357         unsigned nr_tables, i;
7358         struct file *file;
7359         int fd, ret = -ENOMEM;
7360         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7361         struct fixed_file_data *file_data;
7362
7363         if (ctx->file_data)
7364                 return -EBUSY;
7365         if (!nr_args)
7366                 return -EINVAL;
7367         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7368                 return -EMFILE;
7369
7370         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7371         if (!file_data)
7372                 return -ENOMEM;
7373         file_data->ctx = ctx;
7374         init_completion(&file_data->done);
7375         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7376         spin_lock_init(&file_data->lock);
7377
7378         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7379         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7380                                    GFP_KERNEL);
7381         if (!file_data->table)
7382                 goto out_free;
7383
7384         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7385                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7386                 goto out_free;
7387
7388         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7389                 goto out_ref;
7390         ctx->file_data = file_data;
7391
7392         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7393                 struct fixed_file_table *table;
7394                 unsigned index;
7395
7396                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7397                         ret = -EFAULT;
7398                         goto out_fput;
7399                 }
7400                 /* allow sparse sets */
7401                 if (fd == -1)
7402                         continue;
7403
7404                 file = fget(fd);
7405                 ret = -EBADF;
7406                 if (!file)
7407                         goto out_fput;
7408
7409                 /*
7410                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7411                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7412                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7413                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7414                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7415                  */
7416                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7417                         fput(file);
7418                         goto out_fput;
7419                 }
7420                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7421                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7422                 table->files[index] = file;
7423         }
7424
7425         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7426         if (ret) {
7427                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7428                 return ret;
7429         }
7430
7431         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7432         if (IS_ERR(ref_node)) {
7433                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7434                 return PTR_ERR(ref_node);
7435         }
7436
7437         file_data->node = ref_node;
7438         spin_lock(&file_data->lock);
7439         list_add(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7440         spin_unlock(&file_data->lock);
7441         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7442         return ret;
7443 out_fput:
7444         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7445                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7446                 if (file)
7447                         fput(file);
7448         }
7449         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7450                 kfree(file_data->table[i].files);
7451         ctx->nr_user_files = 0;
7452 out_ref:
7453         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7454 out_free:
7455         kfree(file_data->table);
7456         kfree(file_data);
7457         ctx->file_data = NULL;
7458         return ret;
7459 }
7460
7461 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7462                                 int index)
7463 {
7464 #if defined(CONFIG_UNIX)
7465         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7466         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7467         struct sk_buff *skb;
7468
7469         /*
7470          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7471          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7472          * and filling it in.
7473          */
7474         spin_lock_irq(&head->lock);
7475         skb = skb_peek(head);
7476         if (skb) {
7477                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7478
7479                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7480                         __skb_unlink(skb, head);
7481                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7482                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7483                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7484                         fpl->count++;
7485                         spin_lock_irq(&head->lock);
7486                         __skb_queue_head(head, skb);
7487                 } else {
7488                         skb = NULL;
7489                 }
7490         }
7491         spin_unlock_irq(&head->lock);
7492
7493         if (skb) {
7494                 fput(file);
7495                 return 0;
7496         }
7497
7498         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7499 #else
7500         return 0;
7501 #endif
7502 }
7503
7504 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7505                                  struct file *file)
7506 {
7507         struct io_file_put *pfile;
7508         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7509
7510         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7511         if (!pfile)
7512                 return -ENOMEM;
7513
7514         pfile->file = file;
7515         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7516
7517         return 0;
7518 }
7519
7520 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7521                                  struct io_uring_files_update *up,
7522                                  unsigned nr_args)
7523 {
7524         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7525         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7526         struct file *file;
7527         __s32 __user *fds;
7528         int fd, i, err;
7529         __u32 done;
7530         bool needs_switch = false;
7531
7532         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7533                 return -EOVERFLOW;
7534         if (done > ctx->nr_user_files)
7535                 return -EINVAL;
7536
7537         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7538         if (IS_ERR(ref_node))
7539                 return PTR_ERR(ref_node);
7540
7541         done = 0;
7542         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7543         while (nr_args) {
7544                 struct fixed_file_table *table;
7545                 unsigned index;
7546
7547                 err = 0;
7548                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7549                         err = -EFAULT;
7550                         break;
7551                 }
7552                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7553                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7554                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7555                 if (table->files[index]) {
7556                         file = table->files[index];
7557                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7558                         if (err)
7559                                 break;
7560                         table->files[index] = NULL;
7561                         needs_switch = true;
7562                 }
7563                 if (fd != -1) {
7564                         file = fget(fd);
7565                         if (!file) {
7566                                 err = -EBADF;
7567                                 break;
7568                         }
7569                         /*
7570                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7571                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7572                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7573                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7574                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7575                          * support regular read/write anyway.
7576                          */
7577                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7578                                 fput(file);
7579                                 err = -EBADF;
7580                                 break;
7581                         }
7582                         table->files[index] = file;
7583                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7584                         if (err) {
7585                                 table->files[index] = NULL;
7586                                 fput(file);
7587                                 break;
7588                         }
7589                 }
7590                 nr_args--;
7591                 done++;
7592                 up->offset++;
7593         }
7594
7595         if (needs_switch) {
7596                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7597                 spin_lock(&data->lock);
7598                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7599                 data->node = ref_node;
7600                 spin_unlock(&data->lock);
7601                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7602         } else
7603                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7604
7605         return done ? done : err;
7606 }
7607
7608 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7609                                unsigned nr_args)
7610 {
7611         struct io_uring_files_update up;
7612
7613         if (!ctx->file_data)
7614                 return -ENXIO;
7615         if (!nr_args)
7616                 return -EINVAL;
7617         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7618                 return -EFAULT;
7619         if (up.resv)
7620                 return -EINVAL;
7621
7622         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7623 }
7624
7625 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7626 {
7627         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7628
7629         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7630         io_put_req(req);
7631 }
7632
7633 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7634                               struct io_uring_params *p)
7635 {
7636         struct io_wq_data data;
7637         struct fd f;
7638         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7639         unsigned int concurrency;
7640         int ret = 0;
7641
7642         data.user = ctx->user;
7643         data.free_work = io_free_work;
7644         data.do_work = io_wq_submit_work;
7645
7646         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7647                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7648                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7649
7650                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7651                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7652                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7653                         ctx->io_wq = NULL;
7654                 }
7655                 return ret;
7656         }
7657
7658         f = fdget(p->wq_fd);
7659         if (!f.file)
7660                 return -EBADF;
7661
7662         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7663                 ret = -EINVAL;
7664                 goto out_fput;
7665         }
7666
7667         ctx_attach = f.file->private_data;
7668         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7669         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7670                 ret = -EINVAL;
7671                 goto out_fput;
7672         }
7673
7674         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7675 out_fput:
7676         fdput(f);
7677         return ret;
7678 }
7679
7680 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
7681 {
7682         struct io_uring_task *tctx;
7683         int ret;
7684
7685         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7686         if (unlikely(!tctx))
7687                 return -ENOMEM;
7688
7689         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7690         if (unlikely(ret)) {
7691                 kfree(tctx);
7692                 return ret;
7693         }
7694
7695         xa_init(&tctx->xa);
7696         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7697         tctx->last = NULL;
7698         tctx->in_idle = 0;
7699         io_init_identity(&tctx->__identity);
7700         tctx->identity = &tctx->__identity;
7701         task->io_uring = tctx;
7702         return 0;
7703 }
7704
7705 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7706 {
7707         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7708
7709         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7710         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
7711         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
7712                 kfree(tctx->identity);
7713         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7714         kfree(tctx);
7715         tsk->io_uring = NULL;
7716 }
7717
7718 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7719                                 struct io_uring_params *p)
7720 {
7721         int ret;
7722
7723         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7724                 struct io_sq_data *sqd;
7725
7726                 ret = -EPERM;
7727                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7728                         goto err;
7729
7730                 sqd = io_get_sq_data(p);
7731                 if (IS_ERR(sqd)) {
7732                         ret = PTR_ERR(sqd);
7733                         goto err;
7734                 }
7735
7736                 ctx->sq_data = sqd;
7737                 io_sq_thread_park(sqd);
7738                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7739                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
7740                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7741                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7742
7743                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7744                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7745                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7746
7747                 if (sqd->thread)
7748                         goto done;
7749
7750                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7751                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7752
7753                         ret = -EINVAL;
7754                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7755                                 goto err;
7756                         if (!cpu_online(cpu))
7757                                 goto err;
7758
7759                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
7760                                                         cpu, "io_uring-sq");
7761                 } else {
7762                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
7763                                                         "io_uring-sq");
7764                 }
7765                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
7766                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
7767                         sqd->thread = NULL;
7768                         goto err;
7769                 }
7770                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
7771                 if (ret)
7772                         goto err;
7773         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7774                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7775                 ret = -EINVAL;
7776                 goto err;
7777         }
7778
7779 done:
7780         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7781         if (ret)
7782                 goto err;
7783
7784         return 0;
7785 err:
7786         io_finish_async(ctx);
7787         return ret;
7788 }
7789
7790 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7791 {
7792         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7793
7794         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
7795                 wake_up_process(sqd->thread);
7796 }
7797
7798 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7799                                       unsigned long nr_pages)
7800 {
7801         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7802 }
7803
7804 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7805                                    unsigned long nr_pages)
7806 {
7807         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7808
7809         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7810         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7811
7812         do {
7813                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7814                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7815                 if (new_pages > page_limit)
7816                         return -ENOMEM;
7817         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7818                                         new_pages) != cur_pages);
7819
7820         return 0;
7821 }
7822
7823 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7824                              enum io_mem_account acct)
7825 {
7826         if (ctx->limit_mem)
7827                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7828
7829         if (ctx->mm_account) {
7830                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7831                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
7832                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7833                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7834         }
7835 }
7836
7837 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7838                           enum io_mem_account acct)
7839 {
7840         int ret;
7841
7842         if (ctx->limit_mem) {
7843                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7844                 if (ret)
7845                         return ret;
7846         }
7847
7848         if (ctx->mm_account) {
7849                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7850                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
7851                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7852                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7853         }
7854
7855         return 0;
7856 }
7857
7858 static void io_mem_free(void *ptr)
7859 {
7860         struct page *page;
7861
7862         if (!ptr)
7863                 return;
7864
7865         page = virt_to_head_page(ptr);
7866         if (put_page_testzero(page))
7867                 free_compound_page(page);
7868 }
7869
7870 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7871 {
7872         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7873                                 __GFP_NORETRY;
7874
7875         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7876 }
7877
7878 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7879                                 size_t *sq_offset)
7880 {
7881         struct io_rings *rings;
7882         size_t off, sq_array_size;
7883
7884         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7885         if (off == SIZE_MAX)
7886                 return SIZE_MAX;
7887
7888 #ifdef CONFIG_SMP
7889         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7890         if (off == 0)
7891                 return SIZE_MAX;
7892 #endif
7893
7894         if (sq_offset)
7895                 *sq_offset = off;
7896
7897         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7898         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7899                 return SIZE_MAX;
7900
7901         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7902                 return SIZE_MAX;
7903
7904         return off;
7905 }
7906
7907 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7908 {
7909         size_t pages;
7910
7911         pages = (size_t)1 << get_order(
7912                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7913         pages += (size_t)1 << get_order(
7914                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7915
7916         return pages;
7917 }
7918
7919 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7920 {
7921         int i, j;
7922
7923         if (!ctx->user_bufs)
7924                 return -ENXIO;
7925
7926         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7927                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7928
7929                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7930                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7931
7932                 if (imu->acct_pages)
7933                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
7934                 kvfree(imu->bvec);
7935                 imu->nr_bvecs = 0;
7936         }
7937
7938         kfree(ctx->user_bufs);
7939         ctx->user_bufs = NULL;
7940         ctx->nr_user_bufs = 0;
7941         return 0;
7942 }
7943
7944 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7945                        void __user *arg, unsigned index)
7946 {
7947         struct iovec __user *src;
7948
7949 #ifdef CONFIG_COMPAT
7950         if (ctx->compat) {
7951                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7952                 struct compat_iovec ciov;
7953
7954                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7955                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7956                         return -EFAULT;
7957
7958                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7959                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7960                 return 0;
7961         }
7962 #endif
7963         src = (struct iovec __user *) arg;
7964         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7965                 return -EFAULT;
7966         return 0;
7967 }
7968
7969 /*
7970  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
7971  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
7972  * match that one.
7973  *
7974  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
7975  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
7976  * page, not just the constituent pages of a huge page.
7977  */
7978 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
7979                                   int nr_pages, struct page *hpage)
7980 {
7981         int i, j;
7982
7983         /* check current page array */
7984         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
7985                 if (!PageCompound(pages[i]))
7986                         continue;
7987                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
7988                         return true;
7989         }
7990
7991         /* check previously registered pages */
7992         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7993                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7994
7995                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
7996                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
7997                                 continue;
7998                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
7999                                 return true;
8000                 }
8001         }
8002
8003         return false;
8004 }
8005
8006 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8007                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8008                                  struct page **last_hpage)
8009 {
8010         int i, ret;
8011
8012         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8013                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8014                         imu->acct_pages++;
8015                 } else {
8016                         struct page *hpage;
8017
8018                         hpage = compound_head(pages[i]);
8019                         if (hpage == *last_hpage)
8020                                 continue;
8021                         *last_hpage = hpage;
8022                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8023                                 continue;
8024                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8025                 }
8026         }
8027
8028         if (!imu->acct_pages)
8029                 return 0;
8030
8031         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8032         if (ret)
8033                 imu->acct_pages = 0;
8034         return ret;
8035 }
8036
8037 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8038                                   unsigned nr_args)
8039 {
8040         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8041         struct page **pages = NULL;
8042         struct page *last_hpage = NULL;
8043         int i, j, got_pages = 0;
8044         int ret = -EINVAL;
8045
8046         if (ctx->user_bufs)
8047                 return -EBUSY;
8048         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8049                 return -EINVAL;
8050
8051         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8052                                         GFP_KERNEL);
8053         if (!ctx->user_bufs)
8054                 return -ENOMEM;
8055
8056         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8057                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8058                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8059                 int pret, nr_pages;
8060                 struct iovec iov;
8061                 size_t size;
8062
8063                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8064                 if (ret)
8065                         goto err;
8066
8067                 /*
8068                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8069                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8070                  * submitted if they are wrong.
8071                  */
8072                 ret = -EFAULT;
8073                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8074                         goto err;
8075
8076                 /* arbitrary limit, but we need something */
8077                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8078                         goto err;
8079
8080                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8081                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8082                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8083                 nr_pages = end - start;
8084
8085                 ret = 0;
8086                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8087                         kvfree(vmas);
8088                         kvfree(pages);
8089                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8090                                                 GFP_KERNEL);
8091                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8092                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8093                                         GFP_KERNEL);
8094                         if (!pages || !vmas) {
8095                                 ret = -ENOMEM;
8096                                 goto err;
8097                         }
8098                         got_pages = nr_pages;
8099                 }
8100
8101                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8102                                                 GFP_KERNEL);
8103                 ret = -ENOMEM;
8104                 if (!imu->bvec)
8105                         goto err;
8106
8107                 ret = 0;
8108                 mmap_read_lock(current->mm);
8109                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8110                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8111                                       pages, vmas);
8112                 if (pret == nr_pages) {
8113                         /* don't support file backed memory */
8114                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8115                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8116
8117                                 if (vma->vm_file &&
8118                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8119                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8120                                         break;
8121                                 }
8122                         }
8123                 } else {
8124                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8125                 }
8126                 mmap_read_unlock(current->mm);
8127                 if (ret) {
8128                         /*
8129                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8130                          * release any pages we did get
8131                          */
8132                         if (pret > 0)
8133                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8134                         kvfree(imu->bvec);
8135                         goto err;
8136                 }
8137
8138                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8139                 if (ret) {
8140                         unpin_user_pages(pages, pret);
8141                         kvfree(imu->bvec);
8142                         goto err;
8143                 }
8144
8145                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8146                 size = iov.iov_len;
8147                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8148                         size_t vec_len;
8149
8150                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8151                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8152                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8153                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8154                         off = 0;
8155                         size -= vec_len;
8156                 }
8157                 /* store original address for later verification */
8158                 imu->ubuf = ubuf;
8159                 imu->len = iov.iov_len;
8160                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8161
8162                 ctx->nr_user_bufs++;
8163         }
8164         kvfree(pages);
8165         kvfree(vmas);
8166         return 0;
8167 err:
8168         kvfree(pages);
8169         kvfree(vmas);
8170         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8171         return ret;
8172 }
8173
8174 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8175 {
8176         __s32 __user *fds = arg;
8177         int fd;
8178
8179         if (ctx->cq_ev_fd)
8180                 return -EBUSY;
8181
8182         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8183                 return -EFAULT;
8184
8185         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8186         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8187                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8188                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8189                 return ret;
8190         }
8191
8192         return 0;
8193 }
8194
8195 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8196 {
8197         if (ctx->cq_ev_fd) {
8198                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8199                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8200                 return 0;
8201         }
8202
8203         return -ENXIO;
8204 }
8205
8206 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8207 {
8208         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8209         struct io_buffer *buf = p;
8210
8211         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8212         return 0;
8213 }
8214
8215 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8216 {
8217         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8218         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8219 }
8220
8221 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8222 {
8223         io_finish_async(ctx);
8224         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8225
8226         if (ctx->sqo_task) {
8227                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8228                 ctx->sqo_task = NULL;
8229                 mmdrop(ctx->mm_account);
8230                 ctx->mm_account = NULL;
8231         }
8232
8233 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8234         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8235                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8236 #endif
8237
8238         io_sqe_files_unregister(ctx);
8239         io_eventfd_unregister(ctx);
8240         io_destroy_buffers(ctx);
8241         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8242
8243 #if defined(CONFIG_UNIX)
8244         if (ctx->ring_sock) {
8245                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8246                 sock_release(ctx->ring_sock);
8247         }
8248 #endif
8249
8250         io_mem_free(ctx->rings);
8251         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8252
8253         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8254         free_uid(ctx->user);
8255         put_cred(ctx->creds);
8256         kfree(ctx->cancel_hash);
8257         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8258         kfree(ctx);
8259 }
8260
8261 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8262 {
8263         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8264         __poll_t mask = 0;
8265
8266         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8267         /*
8268          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8269          * io_commit_cqring
8270          */
8271         smp_rmb();
8272         if (!io_sqring_full(ctx))
8273                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8274         if (io_cqring_events(ctx, false))
8275                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8276
8277         return mask;
8278 }
8279
8280 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8281 {
8282         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8283
8284         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8285 }
8286
8287 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8288 {
8289         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8290         struct io_identity *iod;
8291
8292         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8293         if (iod) {
8294                 put_cred(iod->creds);
8295                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8296                         kfree(iod);
8297         }
8298         return 0;
8299 }
8300
8301 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8302 {
8303         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8304                                                exit_work);
8305
8306         /*
8307          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8308          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8309          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8310          * as nobody else will be looking for them.
8311          */
8312         do {
8313                 if (ctx->rings)
8314                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8315                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8316         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8317         io_ring_ctx_free(ctx);
8318 }
8319
8320 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8321 {
8322         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8323         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8324         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8325
8326         io_kill_timeouts(ctx, NULL);
8327         io_poll_remove_all(ctx, NULL);
8328
8329         if (ctx->io_wq)
8330                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
8331
8332         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8333         if (ctx->rings)
8334                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8335         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8336         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8337
8338         /*
8339          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8340          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8341          * spurious failure in setting up a new ring.
8342          */
8343         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8344                          ACCT_LOCKED);
8345
8346         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8347         /*
8348          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8349          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8350          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8351          * over using system_wq.
8352          */
8353         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8354 }
8355
8356 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8357 {
8358         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8359
8360         file->private_data = NULL;
8361         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8362         return 0;
8363 }
8364
8365 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
8366 {
8367         struct files_struct *files = data;
8368
8369         return !files || ((work->flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8370                                 work->identity->files == files);
8371 }
8372
8373 /*
8374  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
8375  */
8376 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8377 {
8378         struct io_kiocb *link;
8379
8380         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8381                 return false;
8382
8383         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8384                 if (link == req)
8385                         return true;
8386         }
8387
8388         return false;
8389 }
8390
8391 static bool io_match_link_files(struct io_kiocb *req,
8392                                 struct files_struct *files)
8393 {
8394         struct io_kiocb *link;
8395
8396         if (io_match_files(req, files))
8397                 return true;
8398         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
8399                 list_for_each_entry(link, &req->link_list, link_list) {
8400                         if (io_match_files(link, files))
8401                                 return true;
8402                 }
8403         }
8404         return false;
8405 }
8406
8407 /*
8408  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8409  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8410  * parent request if so.
8411  */
8412 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8413 {
8414         struct hlist_node *tmp;
8415         struct io_kiocb *preq;
8416         bool found = false;
8417         int i;
8418
8419         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8420         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8421                 struct hlist_head *list;
8422
8423                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8424                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8425                         found = io_match_link(preq, req);
8426                         if (found) {
8427                                 io_poll_remove_one(preq);
8428                                 break;
8429                         }
8430                 }
8431         }
8432         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8433         return found;
8434 }
8435
8436 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8437                                    struct io_kiocb *req)
8438 {
8439         struct io_kiocb *preq;
8440         bool found = false;
8441
8442         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8443         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8444                 found = io_match_link(preq, req);
8445                 if (found) {
8446                         __io_timeout_cancel(preq);
8447                         break;
8448                 }
8449         }
8450         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8451         return found;
8452 }
8453
8454 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8455 {
8456         return io_match_link(container_of(work, struct io_kiocb, work), data);
8457 }
8458
8459 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8460 {
8461         enum io_wq_cancel cret;
8462
8463         /* cancel this particular work, if it's running */
8464         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8465         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8466                 return;
8467
8468         /* find links that hold this pending, cancel those */
8469         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8470         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8471                 return;
8472
8473         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8474         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8475                 return;
8476
8477         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8478         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8479 }
8480
8481 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8482                                   struct files_struct *files)
8483 {
8484         struct io_defer_entry *de = NULL;
8485         LIST_HEAD(list);
8486
8487         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8488         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8489                 if (io_match_link_files(de->req, files)) {
8490                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8491                         break;
8492                 }
8493         }
8494         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8495
8496         while (!list_empty(&list)) {
8497                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8498                 list_del_init(&de->list);
8499                 req_set_fail_links(de->req);
8500                 io_put_req(de->req);
8501                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8502                 kfree(de);
8503         }
8504 }
8505
8506 /*
8507  * Returns true if we found and killed one or more files pinning requests
8508  */
8509 static bool io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8510                                   struct files_struct *files)
8511 {
8512         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8513                 return false;
8514
8515         io_cancel_defer_files(ctx, files);
8516         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8517         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8518
8519         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8520                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8521                 DEFINE_WAIT(wait);
8522
8523                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8524                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8525                         if (files && (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8526                             req->work.identity->files != files)
8527                                 continue;
8528                         /* req is being completed, ignore */
8529                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8530                                 continue;
8531                         cancel_req = req;
8532                         break;
8533                 }
8534                 if (cancel_req)
8535                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8536                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8537                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8538
8539                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8540                 if (!cancel_req)
8541                         break;
8542                 /* cancel this request, or head link requests */
8543                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8544                 io_put_req(cancel_req);
8545                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8546                 io_run_task_work();
8547                 schedule();
8548                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8549         }
8550
8551         return true;
8552 }
8553
8554 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8555 {
8556         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8557         struct task_struct *task = data;
8558
8559         return io_task_match(req, task);
8560 }
8561
8562 static bool __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8563                                             struct task_struct *task,
8564                                             struct files_struct *files)
8565 {
8566         bool ret;
8567
8568         ret = io_uring_cancel_files(ctx, files);
8569         if (!files) {
8570                 enum io_wq_cancel cret;
8571
8572                 cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, task, true);
8573                 if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8574                         ret = true;
8575
8576                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8577                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8578                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8579                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8580                                 ret = true;
8581                         }
8582                 }
8583
8584                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task);
8585                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task);
8586         }
8587
8588         return ret;
8589 }
8590
8591 /*
8592  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8593  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8594  * looping until none are found.
8595  */
8596 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8597                                           struct files_struct *files)
8598 {
8599         struct task_struct *task = current;
8600
8601         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data)
8602                 task = ctx->sq_data->thread;
8603
8604         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8605
8606         while (__io_uring_cancel_task_requests(ctx, task, files)) {
8607                 io_run_task_work();
8608                 cond_resched();
8609         }
8610 }
8611
8612 /*
8613  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8614  */
8615 static int io_uring_add_task_file(struct file *file)
8616 {
8617         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8618
8619         if (unlikely(!tctx)) {
8620                 int ret;
8621
8622                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8623                 if (unlikely(ret))
8624                         return ret;
8625                 tctx = current->io_uring;
8626         }
8627         if (tctx->last != file) {
8628                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8629
8630                 if (!old) {
8631                         get_file(file);
8632                         xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file, file, GFP_KERNEL);
8633                 }
8634                 tctx->last = file;
8635         }
8636
8637         return 0;
8638 }
8639
8640 /*
8641  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8642  */
8643 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
8644 {
8645         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8646
8647         if (tctx->last == file)
8648                 tctx->last = NULL;
8649         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8650         if (file)
8651                 fput(file);
8652 }
8653
8654 /*
8655  * Drop task note for this file if we're the only ones that hold it after
8656  * pending fput()
8657  */
8658 static void io_uring_attempt_task_drop(struct file *file)
8659 {
8660         if (!current->io_uring)
8661                 return;
8662         /*
8663          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
8664          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
8665          */
8666         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING) ||
8667             atomic_long_read(&file->f_count) == 2)
8668                 io_uring_del_task_file(file);
8669 }
8670
8671 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8672 {
8673         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8674         struct file *file;
8675         unsigned long index;
8676
8677         /* make sure overflow events are dropped */
8678         tctx->in_idle = true;
8679
8680         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8681                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8682
8683                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, files);
8684                 if (files)
8685                         io_uring_del_task_file(file);
8686         }
8687 }
8688
8689 /*
8690  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8691  * requests.
8692  */
8693 void __io_uring_task_cancel(void)
8694 {
8695         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8696         DEFINE_WAIT(wait);
8697         s64 inflight;
8698
8699         /* make sure overflow events are dropped */
8700         tctx->in_idle = true;
8701
8702         do {
8703                 /* read completions before cancelations */
8704                 inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8705                 if (!inflight)
8706                         break;
8707                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8708
8709                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8710
8711                 /*
8712                  * If we've seen completions, retry. This avoids a race where
8713                  * a completion comes in before we did prepare_to_wait().
8714                  */
8715                 if (inflight != percpu_counter_sum(&tctx->inflight))
8716                         continue;
8717                 schedule();
8718         } while (1);
8719
8720         finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8721         tctx->in_idle = false;
8722 }
8723
8724 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8725 {
8726         io_uring_attempt_task_drop(file);
8727         return 0;
8728 }
8729
8730 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8731                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8732 {
8733         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8734         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8735         struct page *page;
8736         void *ptr;
8737
8738         switch (offset) {
8739         case IORING_OFF_SQ_RING:
8740         case IORING_OFF_CQ_RING:
8741                 ptr = ctx->rings;
8742                 break;
8743         case IORING_OFF_SQES:
8744                 ptr = ctx->sq_sqes;
8745                 break;
8746         default:
8747                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8748         }
8749
8750         page = virt_to_head_page(ptr);
8751         if (sz > page_size(page))
8752                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8753
8754         return ptr;
8755 }
8756
8757 #ifdef CONFIG_MMU
8758
8759 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8760 {
8761         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8762         unsigned long pfn;
8763         void *ptr;
8764
8765         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8766         if (IS_ERR(ptr))
8767                 return PTR_ERR(ptr);
8768
8769         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8770         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8771 }
8772
8773 #else /* !CONFIG_MMU */
8774
8775 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8776 {
8777         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8778 }
8779
8780 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8781 {
8782         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8783 }
8784
8785 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8786         unsigned long addr, unsigned long len,
8787         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8788 {
8789         void *ptr;
8790
8791         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8792         if (IS_ERR(ptr))
8793                 return PTR_ERR(ptr);
8794
8795         return (unsigned long) ptr;
8796 }
8797
8798 #endif /* !CONFIG_MMU */
8799
8800 static void io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
8801 {
8802         DEFINE_WAIT(wait);
8803
8804         do {
8805                 if (!io_sqring_full(ctx))
8806                         break;
8807
8808                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
8809
8810                 if (!io_sqring_full(ctx))
8811                         break;
8812
8813                 schedule();
8814         } while (!signal_pending(current));
8815
8816         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
8817 }
8818
8819 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8820                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8821                 size_t, sigsz)
8822 {
8823         struct io_ring_ctx *ctx;
8824         long ret = -EBADF;
8825         int submitted = 0;
8826         struct fd f;
8827
8828         io_run_task_work();
8829
8830         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
8831                         IORING_ENTER_SQ_WAIT))
8832                 return -EINVAL;
8833
8834         f = fdget(fd);
8835         if (!f.file)
8836                 return -EBADF;
8837
8838         ret = -EOPNOTSUPP;
8839         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8840                 goto out_fput;
8841
8842         ret = -ENXIO;
8843         ctx = f.file->private_data;
8844         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8845                 goto out_fput;
8846
8847         ret = -EBADFD;
8848         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
8849                 goto out;
8850
8851         /*
8852          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8853          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8854          * we were asked to.
8855          */
8856         ret = 0;
8857         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8858                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8859                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
8860                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8861                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
8862                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
8863                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
8864                 submitted = to_submit;
8865         } else if (to_submit) {
8866                 ret = io_uring_add_task_file(f.file);
8867                 if (unlikely(ret))
8868                         goto out;
8869                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8870                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
8871                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8872
8873                 if (submitted != to_submit)
8874                         goto out;
8875         }
8876         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8877                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8878
8879                 /*
8880                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8881                  * space applications don't need to do io completion events
8882                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8883                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8884                  */
8885                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8886                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8887                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8888                 } else {
8889                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8890                 }
8891         }
8892
8893 out:
8894         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8895 out_fput:
8896         fdput(f);
8897         return submitted ? submitted : ret;
8898 }
8899
8900 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8901 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8902 {
8903         const struct cred *cred = p;
8904         struct seq_file *m = data;
8905         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8906         struct group_info *gi;
8907         kernel_cap_t cap;
8908         unsigned __capi;
8909         int g;
8910
8911         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8912         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8913         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8914         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8915         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8916         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8917         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8918         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8919         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8920         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8921         gi = cred->group_info;
8922         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8923                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8924                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8925         }
8926         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8927         cap = cred->cap_effective;
8928         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8929                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8930         seq_putc(m, '\n');
8931         return 0;
8932 }
8933
8934 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8935 {
8936         struct io_sq_data *sq = NULL;
8937         bool has_lock;
8938         int i;
8939
8940         /*
8941          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
8942          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
8943          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
8944          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
8945          */
8946         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
8947
8948         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8949                 sq = ctx->sq_data;
8950
8951         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
8952         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
8953         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8954         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
8955                 struct fixed_file_table *table;
8956                 struct file *f;
8957
8958                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8959                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8960                 if (f)
8961                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8962                 else
8963                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8964         }
8965         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8966         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8967                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8968
8969                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8970                                                 (unsigned int) buf->len);
8971         }
8972         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8973                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8974                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8975         }
8976         seq_printf(m, "PollList:\n");
8977         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8978         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8979                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8980                 struct io_kiocb *req;
8981
8982                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8983                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8984                                         req->task->task_works != NULL);
8985         }
8986         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8987         if (has_lock)
8988                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8989 }
8990
8991 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
8992 {
8993         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
8994
8995         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
8996                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
8997                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
8998         }
8999 }
9000 #endif
9001
9002 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9003         .release        = io_uring_release,
9004         .flush          = io_uring_flush,
9005         .mmap           = io_uring_mmap,
9006 #ifndef CONFIG_MMU
9007         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9008         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9009 #endif
9010         .poll           = io_uring_poll,
9011         .fasync         = io_uring_fasync,
9012 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9013         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9014 #endif
9015 };
9016
9017 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9018                                   struct io_uring_params *p)
9019 {
9020         struct io_rings *rings;
9021         size_t size, sq_array_offset;
9022
9023         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9024         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9025         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9026
9027         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9028         if (size == SIZE_MAX)
9029                 return -EOVERFLOW;
9030
9031         rings = io_mem_alloc(size);
9032         if (!rings)
9033                 return -ENOMEM;
9034
9035         ctx->rings = rings;
9036         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9037         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9038         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9039         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9040         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9041         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9042         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9043
9044         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9045         if (size == SIZE_MAX) {
9046                 io_mem_free(ctx->rings);
9047                 ctx->rings = NULL;
9048                 return -EOVERFLOW;
9049         }
9050
9051         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9052         if (!ctx->sq_sqes) {
9053                 io_mem_free(ctx->rings);
9054                 ctx->rings = NULL;
9055                 return -ENOMEM;
9056         }
9057
9058         return 0;
9059 }
9060
9061 /*
9062  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9063  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9064  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9065  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9066  */
9067 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
9068 {
9069         struct file *file;
9070         int ret;
9071
9072 #if defined(CONFIG_UNIX)
9073         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9074                                 &ctx->ring_sock);
9075         if (ret)
9076                 return ret;
9077 #endif
9078
9079         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9080         if (ret < 0)
9081                 goto err;
9082
9083         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9084                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9085         if (IS_ERR(file)) {
9086 err_fd:
9087                 put_unused_fd(ret);
9088                 ret = PTR_ERR(file);
9089                 goto err;
9090         }
9091
9092 #if defined(CONFIG_UNIX)
9093         ctx->ring_sock->file = file;
9094 #endif
9095         if (unlikely(io_uring_add_task_file(file))) {
9096                 file = ERR_PTR(-ENOMEM);
9097                 goto err_fd;
9098         }
9099         fd_install(ret, file);
9100         return ret;
9101 err:
9102 #if defined(CONFIG_UNIX)
9103         sock_release(ctx->ring_sock);
9104         ctx->ring_sock = NULL;
9105 #endif
9106         return ret;
9107 }
9108
9109 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9110                            struct io_uring_params __user *params)
9111 {
9112         struct user_struct *user = NULL;
9113         struct io_ring_ctx *ctx;
9114         bool limit_mem;
9115         int ret;
9116
9117         if (!entries)
9118                 return -EINVAL;
9119         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9120                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9121                         return -EINVAL;
9122                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9123         }
9124
9125         /*
9126          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9127          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9128          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9129          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9130          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9131          * of CQ ring entries manually.
9132          */
9133         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9134         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9135                 /*
9136                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9137                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9138                  * any cq vs sq ring sizing.
9139                  */
9140                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9141                         return -EINVAL;
9142                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9143                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9144                                 return -EINVAL;
9145                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9146                 }
9147                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9148         } else {
9149                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9150         }
9151
9152         user = get_uid(current_user());
9153         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9154
9155         if (limit_mem) {
9156                 ret = __io_account_mem(user,
9157                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9158                 if (ret) {
9159                         free_uid(user);
9160                         return ret;
9161                 }
9162         }
9163
9164         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9165         if (!ctx) {
9166                 if (limit_mem)
9167                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9168                                                                 p->cq_entries));
9169                 free_uid(user);
9170                 return -ENOMEM;
9171         }
9172         ctx->compat = in_compat_syscall();
9173         ctx->user = user;
9174         ctx->creds = get_current_cred();
9175 #ifdef CONFIG_AUDIT
9176         ctx->loginuid = current->loginuid;
9177         ctx->sessionid = current->sessionid;
9178 #endif
9179         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9180
9181         /*
9182          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9183          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9184          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9185          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9186          */
9187         mmgrab(current->mm);
9188         ctx->mm_account = current->mm;
9189
9190 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9191         /*
9192          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9193          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9194          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9195          * block layer.
9196          */
9197         rcu_read_lock();
9198         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9199         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9200         rcu_read_unlock();
9201         if (!ret) {
9202                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9203                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9204                 ret = -ENODEV;
9205                 goto err;
9206         }
9207 #endif
9208
9209         /*
9210          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9211          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9212          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9213          * will un-account as well.
9214          */
9215         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9216                        ACCT_LOCKED);
9217         ctx->limit_mem = limit_mem;
9218
9219         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9220         if (ret)
9221                 goto err;
9222
9223         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9224         if (ret)
9225                 goto err;
9226
9227         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9228                 io_sq_offload_start(ctx);
9229
9230         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9231         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9232         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9233         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9234         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9235         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9236         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9237         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9238
9239         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9240         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9241         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9242         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9243         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9244         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9245         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9246         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9247
9248         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9249                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9250                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9251                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
9252
9253         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9254                 ret = -EFAULT;
9255                 goto err;
9256         }
9257
9258         /*
9259          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9260          * having closed it before we finish setup
9261          */
9262         ret = io_uring_get_fd(ctx);
9263         if (ret < 0)
9264                 goto err;
9265
9266         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9267         return ret;
9268 err:
9269         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9270         return ret;
9271 }
9272
9273 /*
9274  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9275  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9276  * params structure passed in.
9277  */
9278 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9279 {
9280         struct io_uring_params p;
9281         int i;
9282
9283         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9284                 return -EFAULT;
9285         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9286                 if (p.resv[i])
9287                         return -EINVAL;
9288         }
9289
9290         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9291                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9292                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9293                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9294                 return -EINVAL;
9295
9296         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9297 }
9298
9299 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9300                 struct io_uring_params __user *, params)
9301 {
9302         return io_uring_setup(entries, params);
9303 }
9304
9305 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9306 {
9307         struct io_uring_probe *p;
9308         size_t size;
9309         int i, ret;
9310
9311         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9312         if (size == SIZE_MAX)
9313                 return -EOVERFLOW;
9314         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9315         if (!p)
9316                 return -ENOMEM;
9317
9318         ret = -EFAULT;
9319         if (copy_from_user(p, arg, size))
9320                 goto out;
9321         ret = -EINVAL;
9322         if (memchr_inv(p, 0, size))
9323                 goto out;
9324
9325         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9326         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9327                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9328
9329         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9330                 p->ops[i].op = i;
9331                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9332                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9333         }
9334         p->ops_len = i;
9335
9336         ret = 0;
9337         if (copy_to_user(arg, p, size))
9338                 ret = -EFAULT;
9339 out:
9340         kfree(p);
9341         return ret;
9342 }
9343
9344 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9345 {
9346         struct io_identity *id;
9347         int ret;
9348
9349         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9350         if (unlikely(!id))
9351                 return -ENOMEM;
9352
9353         io_init_identity(id);
9354         id->creds = get_current_cred();
9355
9356         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9357         if (ret < 0) {
9358                 put_cred(id->creds);
9359                 kfree(id);
9360         }
9361         return ret;
9362 }
9363
9364 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9365 {
9366         struct io_identity *iod;
9367
9368         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9369         if (iod) {
9370                 put_cred(iod->creds);
9371                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9372                         kfree(iod);
9373                 return 0;
9374         }
9375
9376         return -EINVAL;
9377 }
9378
9379 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9380                                     unsigned int nr_args)
9381 {
9382         struct io_uring_restriction *res;
9383         size_t size;
9384         int i, ret;
9385
9386         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9387         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9388                 return -EBADFD;
9389
9390         /* We allow only a single restrictions registration */
9391         if (ctx->restrictions.registered)
9392                 return -EBUSY;
9393
9394         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9395                 return -EINVAL;
9396
9397         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9398         if (size == SIZE_MAX)
9399                 return -EOVERFLOW;
9400
9401         res = memdup_user(arg, size);
9402         if (IS_ERR(res))
9403                 return PTR_ERR(res);
9404
9405         ret = 0;
9406
9407         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9408                 switch (res[i].opcode) {
9409                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9410                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9411                                 ret = -EINVAL;
9412                                 goto out;
9413                         }
9414
9415                         __set_bit(res[i].register_op,
9416                                   ctx->restrictions.register_op);
9417                         break;
9418                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9419                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9420                                 ret = -EINVAL;
9421                                 goto out;
9422                         }
9423
9424                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9425                         break;
9426                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9427                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9428                         break;
9429                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9430                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9431                         break;
9432                 default:
9433                         ret = -EINVAL;
9434                         goto out;
9435                 }
9436         }
9437
9438 out:
9439         /* Reset all restrictions if an error happened */
9440         if (ret != 0)
9441                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9442         else
9443                 ctx->restrictions.registered = true;
9444
9445         kfree(res);
9446         return ret;
9447 }
9448
9449 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9450 {
9451         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9452                 return -EBADFD;
9453
9454         if (ctx->restrictions.registered)
9455                 ctx->restricted = 1;
9456
9457         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9458
9459         io_sq_offload_start(ctx);
9460
9461         return 0;
9462 }
9463
9464 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9465 {
9466         switch (op) {
9467         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9468         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9469         case IORING_REGISTER_PROBE:
9470         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9471         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9472                 return false;
9473         default:
9474                 return true;
9475         }
9476 }
9477
9478 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9479                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9480         __releases(ctx->uring_lock)
9481         __acquires(ctx->uring_lock)
9482 {
9483         int ret;
9484
9485         /*
9486          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9487          * someone else killed the ctx or is already going through
9488          * io_uring_register().
9489          */
9490         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9491                 return -ENXIO;
9492
9493         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9494                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9495
9496                 /*
9497                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9498                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9499                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9500                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9501                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9502                  * after we've killed the percpu ref.
9503                  */
9504                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9505                 do {
9506                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9507                         if (!ret)
9508                                 break;
9509                         ret = io_run_task_work_sig();
9510                         if (ret < 0)
9511                                 break;
9512                 } while (1);
9513
9514                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9515
9516                 if (ret) {
9517                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9518                         goto out_quiesce;
9519                 }
9520         }
9521
9522         if (ctx->restricted) {
9523                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9524                         ret = -EINVAL;
9525                         goto out;
9526                 }
9527
9528                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9529                         ret = -EACCES;
9530                         goto out;
9531                 }
9532         }
9533
9534         switch (opcode) {
9535         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9536                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
9537                 break;
9538         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9539                 ret = -EINVAL;
9540                 if (arg || nr_args)
9541                         break;
9542                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
9543                 break;
9544         case IORING_REGISTER_FILES:
9545                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9546                 break;
9547         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9548                 ret = -EINVAL;
9549                 if (arg || nr_args)
9550                         break;
9551                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9552                 break;
9553         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9554                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9555                 break;
9556         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9557         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9558                 ret = -EINVAL;
9559                 if (nr_args != 1)
9560                         break;
9561                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9562                 if (ret)
9563                         break;
9564                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9565                         ctx->eventfd_async = 1;
9566                 else
9567                         ctx->eventfd_async = 0;
9568                 break;
9569         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9570                 ret = -EINVAL;
9571                 if (arg || nr_args)
9572                         break;
9573                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9574                 break;
9575         case IORING_REGISTER_PROBE:
9576                 ret = -EINVAL;
9577                 if (!arg || nr_args > 256)
9578                         break;
9579                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9580                 break;
9581         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9582                 ret = -EINVAL;
9583                 if (arg || nr_args)
9584                         break;
9585                 ret = io_register_personality(ctx);
9586                 break;
9587         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9588                 ret = -EINVAL;
9589                 if (arg)
9590                         break;
9591                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9592                 break;
9593         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9594                 ret = -EINVAL;
9595                 if (arg || nr_args)
9596                         break;
9597                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9598                 break;
9599         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9600                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9601                 break;
9602         default:
9603                 ret = -EINVAL;
9604                 break;
9605         }
9606
9607 out:
9608         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9609                 /* bring the ctx back to life */
9610                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9611 out_quiesce:
9612                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9613         }
9614         return ret;
9615 }
9616
9617 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9618                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9619 {
9620         struct io_ring_ctx *ctx;
9621         long ret = -EBADF;
9622         struct fd f;
9623
9624         f = fdget(fd);
9625         if (!f.file)
9626                 return -EBADF;
9627
9628         ret = -EOPNOTSUPP;
9629         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9630                 goto out_fput;
9631
9632         ctx = f.file->private_data;
9633
9634         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9635         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9636         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9637         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9638                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9639 out_fput:
9640         fdput(f);
9641         return ret;
9642 }
9643
9644 static int __init io_uring_init(void)
9645 {
9646 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9647         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9648         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9649 } while (0)
9650
9651 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9652         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9653         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9654         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9655         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9656         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9657         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9658         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9659         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9660         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9661         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9662         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9663         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9664         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9665         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9666         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9667         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9668         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9669         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9670         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9671         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9672         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9673         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9674         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9675         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9676         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9677         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9678         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9679         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9680         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9681         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9682
9683         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9684         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9685         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
9686         return 0;
9687 };
9688 __initcall(io_uring_init);