fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81 #include <linux/tracehook.h>
  82
  83 #define CREATE_TRACE_POINTS
  84 #include <trace/events/io_uring.h>
  85
  86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  87
  88 #include "internal.h"
  89 #include "io-wq.h"
  90
  91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  93 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
  94
  95 /* only define max */
  96 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (1U << 15)
  97 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
  98                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
  99
 100 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT (PAGE_SHIFT - 3)
 101 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 102 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 103
 104 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 105
 106 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 107                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 108                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 109 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
 110                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS)
 111
 112 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 113
 114 struct io_uring {
 115         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 116         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 117 };
 118
 119 /*
 120  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 121  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 122  *
 123  * The offsets to the member fields are published through struct
 124  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 125  */
 126 struct io_rings {
 127         /*
 128          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 129          * masked to get valid indices.
 130          *
 131          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 132          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 133          * cq ring.
 134          */
 135         struct io_uring         sq, cq;
 136         /*
 137          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 138          * ring_entries - 1)
 139          */
 140         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 141         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 142         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 143         /*
 144          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 145          * invalid index stored in array
 146          *
 147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 148          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 149          * cached value).
 150          *
 151          * After a new SQ head value was read by the application this
 152          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 153          * the new SQ head (and possibly more).
 154          */
 155         u32                     sq_dropped;
 156         /*
 157          * Runtime SQ flags
 158          *
 159          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 160          * application.
 161          *
 162          * The application needs a full memory barrier before checking
 163          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 164          */
 165         u32                     sq_flags;
 166         /*
 167          * Runtime CQ flags
 168          *
 169          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 170          * kernel.
 171          */
 172         u32                     cq_flags;
 173         /*
 174          * Number of completion events lost because the queue was full;
 175          * this should be avoided by the application by making sure
 176          * there are not more requests pending than there is space in
 177          * the completion queue.
 178          *
 179          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 180          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 181          * cached value).
 182          *
 183          * As completion events come in out of order this counter is not
 184          * ordered with any other data.
 185          */
 186         u32                     cq_overflow;
 187         /*
 188          * Ring buffer of completion events.
 189          *
 190          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 191          * produced, so the application is allowed to modify pending
 192          * entries.
 193          */
 194         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 195 };
 196
 197 enum io_uring_cmd_flags {
 198         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 199         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 200 };
 201
 202 struct io_mapped_ubuf {
 203         u64             ubuf;
 204         u64             ubuf_end;
 205         unsigned int    nr_bvecs;
 206         unsigned long   acct_pages;
 207         struct bio_vec  bvec[];
 208 };
 209
 210 struct io_ring_ctx;
 211
 212 struct io_overflow_cqe {
 213         struct io_uring_cqe cqe;
 214         struct list_head list;
 215 };
 216
 217 struct io_fixed_file {
 218         /* file * with additional FFS_* flags */
 219         unsigned long file_ptr;
 220 };
 221
 222 struct io_rsrc_put {
 223         struct list_head list;
 224         u64 tag;
 225         union {
 226                 void *rsrc;
 227                 struct file *file;
 228                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 229         };
 230 };
 231
 232 struct io_file_table {
 233         struct io_fixed_file *files;
 234 };
 235
 236 struct io_rsrc_node {
 237         struct percpu_ref               refs;
 238         struct list_head                node;
 239         struct list_head                rsrc_list;
 240         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 241         struct llist_node               llist;
 242         bool                            done;
 243 };
 244
 245 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 246
 247 struct io_rsrc_data {
 248         struct io_ring_ctx              *ctx;
 249
 250         u64                             **tags;
 251         unsigned int                    nr;
 252         rsrc_put_fn                     *do_put;
 253         atomic_t                        refs;
 254         struct completion               done;
 255         bool                            quiesce;
 256 };
 257
 258 struct io_buffer {
 259         struct list_head list;
 260         __u64 addr;
 261         __u32 len;
 262         __u16 bid;
 263 };
 264
 265 struct io_restriction {
 266         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 267         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 268         u8 sqe_flags_allowed;
 269         u8 sqe_flags_required;
 270         bool registered;
 271 };
 272
 273 enum {
 274         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 275         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 276 };
 277
 278 struct io_sq_data {
 279         refcount_t              refs;
 280         atomic_t                park_pending;
 281         struct mutex            lock;
 282
 283         /* ctx's that are using this sqd */
 284         struct list_head        ctx_list;
 285
 286         struct task_struct      *thread;
 287         struct wait_queue_head  wait;
 288
 289         unsigned                sq_thread_idle;
 290         int                     sq_cpu;
 291         pid_t                   task_pid;
 292         pid_t                   task_tgid;
 293
 294         unsigned long           state;
 295         struct completion       exited;
 296 };
 297
 298 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 299 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 300 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 301
 302 struct io_submit_link {
 303         struct io_kiocb         *head;
 304         struct io_kiocb         *last;
 305 };
 306
 307 struct io_submit_state {
 308         struct blk_plug         plug;
 309         struct io_submit_link   link;
 310
 311         /*
 312          * io_kiocb alloc cache
 313          */
 314         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 315         unsigned int            free_reqs;
 316
 317         bool                    plug_started;
 318
 319         /*
 320          * Batch completion logic
 321          */
 322         struct io_kiocb         *compl_reqs[IO_COMPL_BATCH];
 323         unsigned int            compl_nr;
 324         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 325         struct list_head        free_list;
 326
 327         unsigned int            ios_left;
 328 };
 329
 330 struct io_ring_ctx {
 331         /* const or read-mostly hot data */
 332         struct {
 333                 struct percpu_ref       refs;
 334
 335                 struct io_rings         *rings;
 336                 unsigned int            flags;
 337                 unsigned int            compat: 1;
 338                 unsigned int            drain_next: 1;
 339                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 340                 unsigned int            restricted: 1;
 341                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
 342                 unsigned int            drain_active: 1;
 343         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 344
 345         /* submission data */
 346         struct {
 347                 struct mutex            uring_lock;
 348
 349                 /*
 350                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 351                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 352                  *
 353                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 354                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 355                  * the queue when needed.
 356                  *
 357                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 358                  * array.
 359                  */
 360                 u32                     *sq_array;
 361                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 362                 unsigned                cached_sq_head;
 363                 unsigned                sq_entries;
 364                 struct list_head        defer_list;
 365
 366                 /*
 367                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
 368                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
 369                  */
 370                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 371                 struct io_file_table    file_table;
 372                 unsigned                nr_user_files;
 373                 unsigned                nr_user_bufs;
 374                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 375
 376                 struct io_submit_state  submit_state;
 377                 struct list_head        timeout_list;
 378                 struct list_head        ltimeout_list;
 379                 struct list_head        cq_overflow_list;
 380                 struct xarray           io_buffers;
 381                 struct xarray           personalities;
 382                 u32                     pers_next;
 383                 unsigned                sq_thread_idle;
 384         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 385
 386         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 387         struct list_head        locked_free_list;
 388         unsigned int            locked_free_nr;
 389
 390         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 391         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 392
 393         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 394         struct list_head        sqd_list;
 395
 396         unsigned long           check_cq_overflow;
 397
 398         struct {
 399                 unsigned                cached_cq_tail;
 400                 unsigned                cq_entries;
 401                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 402                 struct wait_queue_head  poll_wait;
 403                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 404                 unsigned                cq_extra;
 405                 atomic_t                cq_timeouts;
 406                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 407         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 408
 409         struct {
 410                 spinlock_t              completion_lock;
 411
 412                 spinlock_t              timeout_lock;
 413
 414                 /*
 415                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 416                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 417                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 418                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 419                  */
 420                 struct list_head        iopoll_list;
 421                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 422                 unsigned                cancel_hash_bits;
 423                 bool                    poll_multi_queue;
 424         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 425
 426         struct io_restriction           restrictions;
 427
 428         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 429         struct {
 430                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 431                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 432                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 433                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 434
 435                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 436                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 437                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 438                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 439         };
 440
 441         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 442         struct {
 443                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 444                         struct socket           *ring_sock;
 445                 #endif
 446                 /* hashed buffered write serialization */
 447                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 448
 449                 /* Only used for accounting purposes */
 450                 struct user_struct              *user;
 451                 struct mm_struct                *mm_account;
 452
 453                 /* ctx exit and cancelation */
 454                 struct llist_head               fallback_llist;
 455                 struct delayed_work             fallback_work;
 456                 struct work_struct              exit_work;
 457                 struct list_head                tctx_list;
 458                 struct completion               ref_comp;
 459                 u32                             iowq_limits[2];
 460                 bool                            iowq_limits_set;
 461         };
 462 };
 463
 464 struct io_uring_task {
 465         /* submission side */
 466         int                     cached_refs;
 467         struct xarray           xa;
 468         struct wait_queue_head  wait;
 469         const struct io_ring_ctx *last;
 470         struct io_wq            *io_wq;
 471         struct percpu_counter   inflight;
 472         atomic_t                inflight_tracked;
 473         atomic_t                in_idle;
 474
 475         spinlock_t              task_lock;
 476         struct io_wq_work_list  task_list;
 477         struct callback_head    task_work;
 478         bool                    task_running;
 479 };
 480
 481 /*
 482  * First field must be the file pointer in all the
 483  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 484  */
 485 struct io_poll_iocb {
 486         struct file                     *file;
 487         struct wait_queue_head          *head;
 488         __poll_t                        events;
 489         bool                            done;
 490         bool                            canceled;
 491         struct wait_queue_entry         wait;
 492 };
 493
 494 struct io_poll_update {
 495         struct file                     *file;
 496         u64                             old_user_data;
 497         u64                             new_user_data;
 498         __poll_t                        events;
 499         bool                            update_events;
 500         bool                            update_user_data;
 501 };
 502
 503 struct io_close {
 504         struct file                     *file;
 505         int                             fd;
 506         u32                             file_slot;
 507 };
 508
 509 struct io_timeout_data {
 510         struct io_kiocb                 *req;
 511         struct hrtimer                  timer;
 512         struct timespec64               ts;
 513         enum hrtimer_mode               mode;
 514         u32                             flags;
 515 };
 516
 517 struct io_accept {
 518         struct file                     *file;
 519         struct sockaddr __user          *addr;
 520         int __user                      *addr_len;
 521         int                             flags;
 522         u32                             file_slot;
 523         unsigned long                   nofile;
 524 };
 525
 526 struct io_sync {
 527         struct file                     *file;
 528         loff_t                          len;
 529         loff_t                          off;
 530         int                             flags;
 531         int                             mode;
 532 };
 533
 534 struct io_cancel {
 535         struct file                     *file;
 536         u64                             addr;
 537 };
 538
 539 struct io_timeout {
 540         struct file                     *file;
 541         u32                             off;
 542         u32                             target_seq;
 543         struct list_head                list;
 544         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 545         struct io_kiocb                 *head;
 546         /* for linked completions */
 547         struct io_kiocb                 *prev;
 548 };
 549
 550 struct io_timeout_rem {
 551         struct file                     *file;
 552         u64                             addr;
 553
 554         /* timeout update */
 555         struct timespec64               ts;
 556         u32                             flags;
 557         bool                            ltimeout;
 558 };
 559
 560 struct io_rw {
 561         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 562         struct kiocb                    kiocb;
 563         u64                             addr;
 564         u64                             len;
 565 };
 566
 567 struct io_connect {
 568         struct file                     *file;
 569         struct sockaddr __user          *addr;
 570         int                             addr_len;
 571 };
 572
 573 struct io_sr_msg {
 574         struct file                     *file;
 575         union {
 576                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 577                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 578                 void __user                     *buf;
 579         };
 580         int                             msg_flags;
 581         int                             bgid;
 582         size_t                          len;
 583         struct io_buffer                *kbuf;
 584 };
 585
 586 struct io_open {
 587         struct file                     *file;
 588         int                             dfd;
 589         u32                             file_slot;
 590         struct filename                 *filename;
 591         struct open_how                 how;
 592         unsigned long                   nofile;
 593 };
 594
 595 struct io_rsrc_update {
 596         struct file                     *file;
 597         u64                             arg;
 598         u32                             nr_args;
 599         u32                             offset;
 600 };
 601
 602 struct io_fadvise {
 603         struct file                     *file;
 604         u64                             offset;
 605         u32                             len;
 606         u32                             advice;
 607 };
 608
 609 struct io_madvise {
 610         struct file                     *file;
 611         u64                             addr;
 612         u32                             len;
 613         u32                             advice;
 614 };
 615
 616 struct io_epoll {
 617         struct file                     *file;
 618         int                             epfd;
 619         int                             op;
 620         int                             fd;
 621         struct epoll_event              event;
 622 };
 623
 624 struct io_splice {
 625         struct file                     *file_out;
 626         struct file                     *file_in;
 627         loff_t                          off_out;
 628         loff_t                          off_in;
 629         u64                             len;
 630         unsigned int                    flags;
 631 };
 632
 633 struct io_provide_buf {
 634         struct file                     *file;
 635         __u64                           addr;
 636         __u32                           len;
 637         __u32                           bgid;
 638         __u16                           nbufs;
 639         __u16                           bid;
 640 };
 641
 642 struct io_statx {
 643         struct file                     *file;
 644         int                             dfd;
 645         unsigned int                    mask;
 646         unsigned int                    flags;
 647         const char __user               *filename;
 648         struct statx __user             *buffer;
 649 };
 650
 651 struct io_shutdown {
 652         struct file                     *file;
 653         int                             how;
 654 };
 655
 656 struct io_rename {
 657         struct file                     *file;
 658         int                             old_dfd;
 659         int                             new_dfd;
 660         struct filename                 *oldpath;
 661         struct filename                 *newpath;
 662         int                             flags;
 663 };
 664
 665 struct io_unlink {
 666         struct file                     *file;
 667         int                             dfd;
 668         int                             flags;
 669         struct filename                 *filename;
 670 };
 671
 672 struct io_mkdir {
 673         struct file                     *file;
 674         int                             dfd;
 675         umode_t                         mode;
 676         struct filename                 *filename;
 677 };
 678
 679 struct io_symlink {
 680         struct file                     *file;
 681         int                             new_dfd;
 682         struct filename                 *oldpath;
 683         struct filename                 *newpath;
 684 };
 685
 686 struct io_hardlink {
 687         struct file                     *file;
 688         int                             old_dfd;
 689         int                             new_dfd;
 690         struct filename                 *oldpath;
 691         struct filename                 *newpath;
 692         int                             flags;
 693 };
 694
 695 struct io_completion {
 696         struct file                     *file;
 697         u32                             cflags;
 698 };
 699
 700 struct io_async_connect {
 701         struct sockaddr_storage         address;
 702 };
 703
 704 struct io_async_msghdr {
 705         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 706         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 707         struct iovec                    *free_iov;
 708         struct sockaddr __user          *uaddr;
 709         struct msghdr                   msg;
 710         struct sockaddr_storage         addr;
 711 };
 712
 713 struct io_async_rw {
 714         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 715         const struct iovec              *free_iovec;
 716         struct iov_iter                 iter;
 717         struct iov_iter_state           iter_state;
 718         size_t                          bytes_done;
 719         struct wait_page_queue          wpq;
 720 };
 721
 722 enum {
 723         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 724         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 725         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 726         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 727         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 728         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 729
 730         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 731         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 732         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 733         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 734         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 735         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 736         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 737         REQ_F_POLLED_BIT,
 738         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 739         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 740         REQ_F_REISSUE_BIT,
 741         REQ_F_CREDS_BIT,
 742         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
 743         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
 744         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 745         REQ_F_NOWAIT_READ_BIT,
 746         REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT,
 747         REQ_F_ISREG_BIT,
 748
 749         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 750         __REQ_F_LAST_BIT,
 751 };
 752
 753 enum {
 754         /* ctx owns file */
 755         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 756         /* drain existing IO first */
 757         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 758         /* linked sqes */
 759         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 760         /* doesn't sever on completion < 0 */
 761         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 762         /* IOSQE_ASYNC */
 763         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 764         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 765         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 766
 767         /* fail rest of links */
 768         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 769         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 770         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 771         /* read/write uses file position */
 772         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 773         /* must not punt to workers */
 774         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 775         /* has or had linked timeout */
 776         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 777         /* needs cleanup */
 778         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 779         /* already went through poll handler */
 780         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 781         /* buffer already selected */
 782         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 783         /* completion is deferred through io_comp_state */
 784         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 785         /* caller should reissue async */
 786         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 787         /* supports async reads */
 788         REQ_F_NOWAIT_READ       = BIT(REQ_F_NOWAIT_READ_BIT),
 789         /* supports async writes */
 790         REQ_F_NOWAIT_WRITE      = BIT(REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT),
 791         /* regular file */
 792         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 793         /* has creds assigned */
 794         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
 795         /* skip refcounting if not set */
 796         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
 797         /* there is a linked timeout that has to be armed */
 798         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
 799 };
 800
 801 struct async_poll {
 802         struct io_poll_iocb     poll;
 803         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 804 };
 805
 806 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
 807
 808 struct io_task_work {
 809         union {
 810                 struct io_wq_work_node  node;
 811                 struct llist_node       fallback_node;
 812         };
 813         io_req_tw_func_t                func;
 814 };
 815
 816 enum {
 817         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 818         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 819 };
 820
 821 /*
 822  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 823  * as the first entry in their struct definition. So you can
 824  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 825  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 826  */
 827 struct io_kiocb {
 828         union {
 829                 struct file             *file;
 830                 struct io_rw            rw;
 831                 struct io_poll_iocb     poll;
 832                 struct io_poll_update   poll_update;
 833                 struct io_accept        accept;
 834                 struct io_sync          sync;
 835                 struct io_cancel        cancel;
 836                 struct io_timeout       timeout;
 837                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 838                 struct io_connect       connect;
 839                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 840                 struct io_open          open;
 841                 struct io_close         close;
 842                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 843                 struct io_fadvise       fadvise;
 844                 struct io_madvise       madvise;
 845                 struct io_epoll         epoll;
 846                 struct io_splice        splice;
 847                 struct io_provide_buf   pbuf;
 848                 struct io_statx         statx;
 849                 struct io_shutdown      shutdown;
 850                 struct io_rename        rename;
 851                 struct io_unlink        unlink;
 852                 struct io_mkdir         mkdir;
 853                 struct io_symlink       symlink;
 854                 struct io_hardlink      hardlink;
 855                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 856                 struct io_completion    compl;
 857         };
 858
 859         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 860         void                            *async_data;
 861         u8                              opcode;
 862         /* polled IO has completed */
 863         u8                              iopoll_completed;
 864
 865         u16                             buf_index;
 866         u32                             result;
 867
 868         struct io_ring_ctx              *ctx;
 869         unsigned int                    flags;
 870         atomic_t                        refs;
 871         struct task_struct              *task;
 872         u64                             user_data;
 873
 874         struct io_kiocb                 *link;
 875         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 876
 877         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 878         struct list_head                inflight_entry;
 879         struct io_task_work             io_task_work;
 880         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 881         struct hlist_node               hash_node;
 882         struct async_poll               *apoll;
 883         struct io_wq_work               work;
 884         const struct cred               *creds;
 885
 886         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 887         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 888 };
 889
 890 struct io_tctx_node {
 891         struct list_head        ctx_node;
 892         struct task_struct      *task;
 893         struct io_ring_ctx      *ctx;
 894 };
 895
 896 struct io_defer_entry {
 897         struct list_head        list;
 898         struct io_kiocb         *req;
 899         u32                     seq;
 900 };
 901
 902 struct io_op_def {
 903         /* needs req->file assigned */
 904         unsigned                needs_file : 1;
 905         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 906         unsigned                hash_reg_file : 1;
 907         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 908         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 909         /* opcode is not supported by this kernel */
 910         unsigned                not_supported : 1;
 911         /* set if opcode supports polled "wait" */
 912         unsigned                pollin : 1;
 913         unsigned                pollout : 1;
 914         /* op supports buffer selection */
 915         unsigned                buffer_select : 1;
 916         /* do prep async if is going to be punted */
 917         unsigned                needs_async_setup : 1;
 918         /* should block plug */
 919         unsigned                plug : 1;
 920         /* size of async data needed, if any */
 921         unsigned short          async_size;
 922 };
 923
 924 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 925         [IORING_OP_NOP] = {},
 926         [IORING_OP_READV] = {
 927                 .needs_file             = 1,
 928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 929                 .pollin                 = 1,
 930                 .buffer_select          = 1,
 931                 .needs_async_setup      = 1,
 932                 .plug                   = 1,
 933                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 934         },
 935         [IORING_OP_WRITEV] = {
 936                 .needs_file             = 1,
 937                 .hash_reg_file          = 1,
 938                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 939                 .pollout                = 1,
 940                 .needs_async_setup      = 1,
 941                 .plug                   = 1,
 942                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 943         },
 944         [IORING_OP_FSYNC] = {
 945                 .needs_file             = 1,
 946         },
 947         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 948                 .needs_file             = 1,
 949                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 950                 .pollin                 = 1,
 951                 .plug                   = 1,
 952                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 953         },
 954         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 955                 .needs_file             = 1,
 956                 .hash_reg_file          = 1,
 957                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 958                 .pollout                = 1,
 959                 .plug                   = 1,
 960                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 961         },
 962         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 963                 .needs_file             = 1,
 964                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 965         },
 966         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 967         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 968                 .needs_file             = 1,
 969         },
 970         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 971                 .needs_file             = 1,
 972                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 973                 .pollout                = 1,
 974                 .needs_async_setup      = 1,
 975                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 976         },
 977         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 978                 .needs_file             = 1,
 979                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 980                 .pollin                 = 1,
 981                 .buffer_select          = 1,
 982                 .needs_async_setup      = 1,
 983                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 984         },
 985         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 986                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 987         },
 988         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 989                 /* used by timeout updates' prep() */
 990         },
 991         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 992                 .needs_file             = 1,
 993                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 994                 .pollin                 = 1,
 995         },
 996         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 997         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 998                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 999         },
1000         [IORING_OP_CONNECT] = {
1001                 .needs_file             = 1,
1002                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1003                 .pollout                = 1,
1004                 .needs_async_setup      = 1,
1005                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
1006         },
1007         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
1008                 .needs_file             = 1,
1009         },
1010         [IORING_OP_OPENAT] = {},
1011         [IORING_OP_CLOSE] = {},
1012         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
1013         [IORING_OP_STATX] = {},
1014         [IORING_OP_READ] = {
1015                 .needs_file             = 1,
1016                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1017                 .pollin                 = 1,
1018                 .buffer_select          = 1,
1019                 .plug                   = 1,
1020                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1021         },
1022         [IORING_OP_WRITE] = {
1023                 .needs_file             = 1,
1024                 .hash_reg_file          = 1,
1025                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1026                 .pollout                = 1,
1027                 .plug                   = 1,
1028                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1029         },
1030         [IORING_OP_FADVISE] = {
1031                 .needs_file             = 1,
1032         },
1033         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1034         [IORING_OP_SEND] = {
1035                 .needs_file             = 1,
1036                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1037                 .pollout                = 1,
1038         },
1039         [IORING_OP_RECV] = {
1040                 .needs_file             = 1,
1041                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1042                 .pollin                 = 1,
1043                 .buffer_select          = 1,
1044         },
1045         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1046         },
1047         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1048                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1049         },
1050         [IORING_OP_SPLICE] = {
1051                 .needs_file             = 1,
1052                 .hash_reg_file          = 1,
1053                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1054         },
1055         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1056         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1057         [IORING_OP_TEE] = {
1058                 .needs_file             = 1,
1059                 .hash_reg_file          = 1,
1060                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1061         },
1062         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1063                 .needs_file             = 1,
1064         },
1065         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1066         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1067         [IORING_OP_MKDIRAT] = {},
1068         [IORING_OP_SYMLINKAT] = {},
1069         [IORING_OP_LINKAT] = {},
1070 };
1071
1072 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1073 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1074
1075 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1076 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1077 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1078                                          struct task_struct *task,
1079                                          bool cancel_all);
1080 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1081
1082 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1083                                  long res, unsigned int cflags);
1084 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1085 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req);
1086 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1087 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1088 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1089                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1090                                      unsigned nr_args);
1091 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1092 static struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
1093                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1094 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1095 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1096
1097 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1098 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1099 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1100
1101 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1102                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1103 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags);
1104
1105 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer);
1106
1107 static struct kmem_cache *req_cachep;
1108
1109 static const struct file_operations io_uring_fops;
1110
1111 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1112 {
1113 #if defined(CONFIG_UNIX)
1114         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1115                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1116
1117                 return ctx->ring_sock->sk;
1118         }
1119 #endif
1120         return NULL;
1121 }
1122 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1123
1124 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1125 {
1126         if (!*locked) {
1127                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1128                 *locked = true;
1129         }
1130 }
1131
1132 #define io_for_each_link(pos, head) \
1133         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1134
1135 /*
1136  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1137  * see commit f958d7b528b1 for details.
1138  */
1139 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1140         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1141
1142 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1143 {
1144         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1145         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1146 }
1147
1148 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1149 {
1150         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1151                 return true;
1152
1153         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1154         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1155 }
1156
1157 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1158 {
1159         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1160         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1161 }
1162
1163 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1164 {
1165         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1166         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1167         atomic_inc(&req->refs);
1168 }
1169
1170 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1171 {
1172         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1173                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1174                 atomic_set(&req->refs, nr);
1175         }
1176 }
1177
1178 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1179 {
1180         __io_req_set_refcount(req, 1);
1181 }
1182
1183 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1184 {
1185         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1186
1187         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1188                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1189                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1190         }
1191 }
1192
1193 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1194 {
1195         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1196
1197         /* already at zero, wait for ->release() */
1198         if (!got)
1199                 wait_for_completion(compl);
1200         percpu_ref_resurrect(ref);
1201         if (got)
1202                 percpu_ref_put(ref);
1203 }
1204
1205 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1206                           bool cancel_all)
1207 {
1208         struct io_kiocb *req;
1209
1210         if (task && head->task != task)
1211                 return false;
1212         if (cancel_all)
1213                 return true;
1214
1215         io_for_each_link(req, head) {
1216                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1217                         return true;
1218         }
1219         return false;
1220 }
1221
1222 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1223 {
1224         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1225 }
1226
1227 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1228 {
1229         req_set_fail(req);
1230         req->result = res;
1231 }
1232
1233 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1234 {
1235         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1236
1237         complete(&ctx->ref_comp);
1238 }
1239
1240 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1241 {
1242         return !req->timeout.off;
1243 }
1244
1245 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1246 {
1247         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1248                                                 fallback_work.work);
1249         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1250         struct io_kiocb *req, *tmp;
1251         bool locked = false;
1252
1253         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1254         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1255                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1256
1257         if (locked) {
1258                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
1259                         io_submit_flush_completions(ctx);
1260                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1261         }
1262         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1263
1264 }
1265
1266 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1267 {
1268         struct io_ring_ctx *ctx;
1269         int hash_bits;
1270
1271         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1272         if (!ctx)
1273                 return NULL;
1274
1275         /*
1276          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1277          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1278          */
1279         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1280         hash_bits -= 5;
1281         if (hash_bits <= 0)
1282                 hash_bits = 1;
1283         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1284         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1285                                         GFP_KERNEL);
1286         if (!ctx->cancel_hash)
1287                 goto err;
1288         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1289
1290         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1291         if (!ctx->dummy_ubuf)
1292                 goto err;
1293         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1294         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1295
1296         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1297                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1298                 goto err;
1299
1300         ctx->flags = p->flags;
1301         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1302         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1303         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1304         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1305         init_completion(&ctx->ref_comp);
1306         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1307         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1308         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1309         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1310         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1311         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1312         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1313         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1314         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1315         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
1316         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1317         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1318         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1319         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1320         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1321         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.free_list);
1322         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1323         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1324         return ctx;
1325 err:
1326         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1327         kfree(ctx->cancel_hash);
1328         kfree(ctx);
1329         return NULL;
1330 }
1331
1332 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1333 {
1334         struct io_rings *r = ctx->rings;
1335
1336         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1337         ctx->cq_extra--;
1338 }
1339
1340 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1341 {
1342         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1343                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1344
1345                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1346         }
1347
1348         return false;
1349 }
1350
1351 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
1352 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
1353 #ifdef CONFIG_64BIT
1354 #define FFS_ISREG               0x4UL
1355 #else
1356 #define FFS_ISREG               0x0UL
1357 #endif
1358 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
1359
1360 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1361 {
1362         return IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE);
1363 }
1364
1365 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1366 {
1367         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1368                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1369                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1370         }
1371 }
1372
1373 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1374 {
1375         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1376                 return NULL;
1377
1378         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1379         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1380
1381         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1382         io_req_set_refcount(req);
1383         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1384         return req->link;
1385 }
1386
1387 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1388 {
1389         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
1390                 return NULL;
1391         return __io_prep_linked_timeout(req);
1392 }
1393
1394 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1395 {
1396         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1397         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1398
1399         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1400                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1401                 req->creds = get_current_cred();
1402         }
1403
1404         req->work.list.next = NULL;
1405         req->work.flags = 0;
1406         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1407                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1408
1409         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1410                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1411                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1412         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1413                 if (def->unbound_nonreg_file)
1414                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1415         }
1416
1417         switch (req->opcode) {
1418         case IORING_OP_SPLICE:
1419         case IORING_OP_TEE:
1420                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1421                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1422                 break;
1423         }
1424 }
1425
1426 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1427 {
1428         struct io_kiocb *cur;
1429
1430         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1431                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1432
1433                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1434                 io_for_each_link(cur, req)
1435                         io_prep_async_work(cur);
1436                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1437         } else {
1438                 io_for_each_link(cur, req)
1439                         io_prep_async_work(cur);
1440         }
1441 }
1442
1443 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1444 {
1445         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1446         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1447         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1448
1449         /* must not take the lock, NULL it as a precaution */
1450         locked = NULL;
1451
1452         BUG_ON(!tctx);
1453         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1454
1455         /* init ->work of the whole link before punting */
1456         io_prep_async_link(req);
1457
1458         /*
1459          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1460          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1461          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1462          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1463          * worker for it).
1464          */
1465         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1466                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1467
1468         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1469                                         &req->work, req->flags);
1470         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1471         if (link)
1472                 io_queue_linked_timeout(link);
1473 }
1474
1475 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1476         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1477         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1478 {
1479         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1480
1481         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1482                 if (status)
1483                         req_set_fail(req);
1484                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1485                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1486                 list_del_init(&req->timeout.list);
1487                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1488                 io_put_req_deferred(req);
1489         }
1490 }
1491
1492 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1493 {
1494         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1495                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1496                                                 struct io_defer_entry, list);
1497
1498                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1499                         break;
1500                 list_del_init(&de->list);
1501                 io_req_task_queue(de->req);
1502                 kfree(de);
1503         }
1504 }
1505
1506 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1507         __must_hold(&ctx->completion_lock)
1508 {
1509         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1510
1511         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1512         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1513                 u32 events_needed, events_got;
1514                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1515                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1516
1517                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1518                         break;
1519
1520                 /*
1521                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1522                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1523                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1524                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1525                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1526                  */
1527                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1528                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1529                 if (events_got < events_needed)
1530                         break;
1531
1532                 list_del_init(&req->timeout.list);
1533                 io_kill_timeout(req, 0);
1534         }
1535         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1536         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1537 }
1538
1539 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1540 {
1541         if (ctx->off_timeout_used)
1542                 io_flush_timeouts(ctx);
1543         if (ctx->drain_active)
1544                 io_queue_deferred(ctx);
1545 }
1546
1547 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1548 {
1549         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1550                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1551         /* order cqe stores with ring update */
1552         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1553 }
1554
1555 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1556 {
1557         struct io_rings *r = ctx->rings;
1558
1559         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1560 }
1561
1562 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1563 {
1564         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1565 }
1566
1567 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1568 {
1569         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1570         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1571
1572         /*
1573          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1574          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1575          * fill the cq entry
1576          */
1577         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1578                 return NULL;
1579
1580         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1581         return &rings->cqes[tail & mask];
1582 }
1583
1584 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1585 {
1586         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1587                 return false;
1588         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1589                 return false;
1590         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1591 }
1592
1593 /*
1594  * This should only get called when at least one event has been posted.
1595  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
1596  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
1597  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
1598  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
1599  */
1600 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1601 {
1602         /*
1603          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
1604          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
1605          * wake as many waiters as we need to.
1606          */
1607         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1608                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1609         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1610                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1611         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1612                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1613         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait))
1614                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1615 }
1616
1617 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1618 {
1619         /* see waitqueue_active() comment */
1620         smp_mb();
1621
1622         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1623                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1624                         wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1625         }
1626         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1627                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1628         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait))
1629                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1630 }
1631
1632 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1633 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1634 {
1635         bool all_flushed, posted;
1636
1637         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1638                 return false;
1639
1640         posted = false;
1641         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1642         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1643                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1644                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1645
1646                 if (!cqe && !force)
1647                         break;
1648                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1649                                         struct io_overflow_cqe, list);
1650                 if (cqe)
1651                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1652                 else
1653                         io_account_cq_overflow(ctx);
1654
1655                 posted = true;
1656                 list_del(&ocqe->list);
1657                 kfree(ocqe);
1658         }
1659
1660         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1661         if (all_flushed) {
1662                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1663                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1664                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1665         }
1666
1667         if (posted)
1668                 io_commit_cqring(ctx);
1669         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1670         if (posted)
1671                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1672         return all_flushed;
1673 }
1674
1675 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1676 {
1677         bool ret = true;
1678
1679         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1680                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1681                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1682                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1683                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1684                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1685                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1686         }
1687
1688         return ret;
1689 }
1690
1691 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1692 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1693 {
1694         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1695
1696         if (likely(task == current)) {
1697                 tctx->cached_refs += nr;
1698         } else {
1699                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1700                 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1701                         wake_up(&tctx->wait);
1702                 put_task_struct_many(task, nr);
1703         }
1704 }
1705
1706 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
1707 {
1708         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
1709
1710         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
1711         refcount_add(refill, &current->usage);
1712         tctx->cached_refs += refill;
1713 }
1714
1715 static inline void io_get_task_refs(int nr)
1716 {
1717         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1718
1719         tctx->cached_refs -= nr;
1720         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
1721                 io_task_refs_refill(tctx);
1722 }
1723
1724 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1725                                      long res, unsigned int cflags)
1726 {
1727         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1728
1729         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1730         if (!ocqe) {
1731                 /*
1732                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1733                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1734                  * on the floor.
1735                  */
1736                 io_account_cq_overflow(ctx);
1737                 return false;
1738         }
1739         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1740                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1741                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1742                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1743
1744         }
1745         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1746         ocqe->cqe.res = res;
1747         ocqe->cqe.flags = cflags;
1748         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1749         return true;
1750 }
1751
1752 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1753                                           long res, unsigned int cflags)
1754 {
1755         struct io_uring_cqe *cqe;
1756
1757         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1758
1759         /*
1760          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1761          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1762          * the ring.
1763          */
1764         cqe = io_get_cqe(ctx);
1765         if (likely(cqe)) {
1766                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1767                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1768                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1769                 return true;
1770         }
1771         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1772 }
1773
1774 /* not as hot to bloat with inlining */
1775 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1776                                           long res, unsigned int cflags)
1777 {
1778         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1779 }
1780
1781 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1782                                  unsigned int cflags)
1783 {
1784         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1785
1786         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1787         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1788         /*
1789          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1790          * free_list cache.
1791          */
1792         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1793                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1794                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
1795                                 io_disarm_next(req);
1796                         if (req->link) {
1797                                 io_req_task_queue(req->link);
1798                                 req->link = NULL;
1799                         }
1800                 }
1801                 io_dismantle_req(req);
1802                 io_put_task(req->task, 1);
1803                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
1804                 ctx->locked_free_nr++;
1805         } else {
1806                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1807                         req = NULL;
1808         }
1809         io_commit_cqring(ctx);
1810         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1811
1812         if (req) {
1813                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1814                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1815         }
1816 }
1817
1818 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1819 {
1820         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1821 }
1822
1823 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1824                                   unsigned int cflags)
1825 {
1826         if (io_req_needs_clean(req))
1827                 io_clean_op(req);
1828         req->result = res;
1829         req->compl.cflags = cflags;
1830         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1831 }
1832
1833 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1834                                      long res, unsigned cflags)
1835 {
1836         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1837                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1838         else
1839                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1840 }
1841
1842 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1843 {
1844         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1845 }
1846
1847 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1848 {
1849         req_set_fail(req);
1850         io_req_complete_post(req, res, 0);
1851 }
1852
1853 static void io_req_complete_fail_submit(struct io_kiocb *req)
1854 {
1855         /*
1856          * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks with
1857          * normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1858          */
1859         req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1860         req->flags |= REQ_F_LINK;
1861         io_req_complete_failed(req, req->result);
1862 }
1863
1864 /*
1865  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1866  * advance and keep them valid across allocations.
1867  */
1868 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1869 {
1870         req->ctx = ctx;
1871         req->link = NULL;
1872         req->async_data = NULL;
1873         /* not necessary, but safer to zero */
1874         req->result = 0;
1875 }
1876
1877 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1878                                         struct io_submit_state *state)
1879 {
1880         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1881         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1882         ctx->locked_free_nr = 0;
1883         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1884 }
1885
1886 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1887 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1888 {
1889         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1890         int nr;
1891
1892         /*
1893          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1894          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1895          * side cache.
1896          */
1897         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1898                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
1899
1900         nr = state->free_reqs;
1901         while (!list_empty(&state->free_list)) {
1902                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&state->free_list,
1903                                         struct io_kiocb, inflight_entry);
1904
1905                 list_del(&req->inflight_entry);
1906                 state->reqs[nr++] = req;
1907                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1908                         break;
1909         }
1910
1911         state->free_reqs = nr;
1912         return nr != 0;
1913 }
1914
1915 /*
1916  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1917  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1918  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1919  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1920  */
1921 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1922         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1923 {
1924         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1925         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1926         int ret, i;
1927
1928         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1929
1930         if (likely(state->free_reqs || io_flush_cached_reqs(ctx)))
1931                 goto got_req;
1932
1933         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1934                                     state->reqs);
1935
1936         /*
1937          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1938          * retry single alloc to be on the safe side.
1939          */
1940         if (unlikely(ret <= 0)) {
1941                 state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1942                 if (!state->reqs[0])
1943                         return NULL;
1944                 ret = 1;
1945         }
1946
1947         for (i = 0; i < ret; i++)
1948                 io_preinit_req(state->reqs[i], ctx);
1949         state->free_reqs = ret;
1950 got_req:
1951         state->free_reqs--;
1952         return state->reqs[state->free_reqs];
1953 }
1954
1955 static inline void io_put_file(struct file *file)
1956 {
1957         if (file)
1958                 fput(file);
1959 }
1960
1961 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1962 {
1963         unsigned int flags = req->flags;
1964
1965         if (io_req_needs_clean(req))
1966                 io_clean_op(req);
1967         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1968                 io_put_file(req->file);
1969         if (req->fixed_rsrc_refs)
1970                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1971         if (req->async_data) {
1972                 kfree(req->async_data);
1973                 req->async_data = NULL;
1974         }
1975 }
1976
1977 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1978 {
1979         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1980
1981         io_dismantle_req(req);
1982         io_put_task(req->task, 1);
1983
1984         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1985         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
1986         ctx->locked_free_nr++;
1987         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1988
1989         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1990 }
1991
1992 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1993 {
1994         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1995
1996         req->link = nxt->link;
1997         nxt->link = NULL;
1998 }
1999
2000 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2001         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2002         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
2003 {
2004         struct io_kiocb *link = req->link;
2005
2006         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2007                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2008
2009                 io_remove_next_linked(req);
2010                 link->timeout.head = NULL;
2011                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2012                         list_del(&link->timeout.list);
2013                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2014                                              -ECANCELED, 0);
2015                         io_put_req_deferred(link);
2016                         return true;
2017                 }
2018         }
2019         return false;
2020 }
2021
2022 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2023         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2024 {
2025         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
2026
2027         req->link = NULL;
2028         while (link) {
2029                 long res = -ECANCELED;
2030
2031                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
2032                         res = link->result;
2033
2034                 nxt = link->link;
2035                 link->link = NULL;
2036
2037                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2038                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, res, 0);
2039                 io_put_req_deferred(link);
2040                 link = nxt;
2041         }
2042 }
2043
2044 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2045         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2046 {
2047         bool posted = false;
2048
2049         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2050                 struct io_kiocb *link = req->link;
2051
2052                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2053                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2054                         io_remove_next_linked(req);
2055                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2056                                              -ECANCELED, 0);
2057                         io_put_req_deferred(link);
2058                         posted = true;
2059                 }
2060         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2061                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2062
2063                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2064                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
2065                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2066         }
2067         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2068                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2069                 posted |= (req->link != NULL);
2070                 io_fail_links(req);
2071         }
2072         return posted;
2073 }
2074
2075 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2076 {
2077         struct io_kiocb *nxt;
2078
2079         /*
2080          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2081          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2082          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2083          * of the chain.
2084          */
2085         if (req->flags & IO_DISARM_MASK) {
2086                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2087                 bool posted;
2088
2089                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
2090                 posted = io_disarm_next(req);
2091                 if (posted)
2092                         io_commit_cqring(req->ctx);
2093                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2094                 if (posted)
2095                         io_cqring_ev_posted(ctx);
2096         }
2097         nxt = req->link;
2098         req->link = NULL;
2099         return nxt;
2100 }
2101
2102 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2103 {
2104         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
2105                 return NULL;
2106         return __io_req_find_next(req);
2107 }
2108
2109 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2110 {
2111         if (!ctx)
2112                 return;
2113         if (*locked) {
2114                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
2115                         io_submit_flush_completions(ctx);
2116                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2117                 *locked = false;
2118         }
2119         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2120 }
2121
2122 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2123 {
2124         bool locked = false;
2125         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2126         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2127                                                   task_work);
2128
2129         while (1) {
2130                 struct io_wq_work_node *node;
2131
2132                 if (!tctx->task_list.first && locked && ctx->submit_state.compl_nr)
2133                         io_submit_flush_completions(ctx);
2134
2135                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2136                 node = tctx->task_list.first;
2137                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2138                 if (!node)
2139                         tctx->task_running = false;
2140                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2141                 if (!node)
2142                         break;
2143
2144                 do {
2145                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
2146                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2147                                                             io_task_work.node);
2148
2149                         if (req->ctx != ctx) {
2150                                 ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2151                                 ctx = req->ctx;
2152                                 /* if not contended, grab and improve batching */
2153                                 locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
2154                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
2155                         }
2156                         req->io_task_work.func(req, &locked);
2157                         node = next;
2158                 } while (node);
2159
2160                 cond_resched();
2161         }
2162
2163         ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2164 }
2165
2166 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2167 {
2168         struct task_struct *tsk = req->task;
2169         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2170         enum task_work_notify_mode notify;
2171         struct io_wq_work_node *node;
2172         unsigned long flags;
2173         bool running;
2174
2175         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2176
2177         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2178         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2179         running = tctx->task_running;
2180         if (!running)
2181                 tctx->task_running = true;
2182         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2183
2184         /* task_work already pending, we're done */
2185         if (running)
2186                 return;
2187
2188         /*
2189          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2190          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2191          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2192          * will do the job.
2193          */
2194         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2195         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
2196                 wake_up_process(tsk);
2197                 return;
2198         }
2199
2200         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2201         tctx->task_running = false;
2202         node = tctx->task_list.first;
2203         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2204         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2205
2206         while (node) {
2207                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2208                 node = node->next;
2209                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2210                               &req->ctx->fallback_llist))
2211                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2212         }
2213 }
2214
2215 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2216 {
2217         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2218
2219         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
2220         io_tw_lock(ctx, locked);
2221         io_req_complete_failed(req, req->result);
2222 }
2223
2224 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2225 {
2226         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2227
2228         io_tw_lock(ctx, locked);
2229         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
2230         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2231                 __io_queue_sqe(req);
2232         else
2233                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2234 }
2235
2236 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2237 {
2238         req->result = ret;
2239         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2240         io_req_task_work_add(req);
2241 }
2242
2243 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2244 {
2245         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2246         io_req_task_work_add(req);
2247 }
2248
2249 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2250 {
2251         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2252         io_req_task_work_add(req);
2253 }
2254
2255 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2256 {
2257         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2258
2259         if (nxt)
2260                 io_req_task_queue(nxt);
2261 }
2262
2263 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2264 {
2265         io_queue_next(req);
2266         __io_free_req(req);
2267 }
2268
2269 static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2270 {
2271         io_free_req(req);
2272 }
2273
2274 struct req_batch {
2275         struct task_struct      *task;
2276         int                     task_refs;
2277         int                     ctx_refs;
2278 };
2279
2280 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2281 {
2282         rb->task_refs = 0;
2283         rb->ctx_refs = 0;
2284         rb->task = NULL;
2285 }
2286
2287 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2288                                      struct req_batch *rb)
2289 {
2290         if (rb->ctx_refs)
2291                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2292         if (rb->task)
2293                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2294 }
2295
2296 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2297                               struct io_submit_state *state)
2298 {
2299         io_queue_next(req);
2300         io_dismantle_req(req);
2301
2302         if (req->task != rb->task) {
2303                 if (rb->task)
2304                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2305                 rb->task = req->task;
2306                 rb->task_refs = 0;
2307         }
2308         rb->task_refs++;
2309         rb->ctx_refs++;
2310
2311         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2312                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2313         else
2314                 list_add(&req->inflight_entry, &state->free_list);
2315 }
2316
2317 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2318         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2319 {
2320         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2321         int i, nr = state->compl_nr;
2322         struct req_batch rb;
2323
2324         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2325         for (i = 0; i < nr; i++) {
2326                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2327
2328                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2329                                         req->compl.cflags);
2330         }
2331         io_commit_cqring(ctx);
2332         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2333         io_cqring_ev_posted(ctx);
2334
2335         io_init_req_batch(&rb);
2336         for (i = 0; i < nr; i++) {
2337                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2338
2339                 if (req_ref_put_and_test(req))
2340                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2341         }
2342
2343         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2344         state->compl_nr = 0;
2345 }
2346
2347 /*
2348  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2349  * was the last reference to this request.
2350  */
2351 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2352 {
2353         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2354
2355         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2356                 nxt = io_req_find_next(req);
2357                 __io_free_req(req);
2358         }
2359         return nxt;
2360 }
2361
2362 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2363 {
2364         if (req_ref_put_and_test(req))
2365                 io_free_req(req);
2366 }
2367
2368 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2369 {
2370         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2371                 req->io_task_work.func = io_free_req_work;
2372                 io_req_task_work_add(req);
2373         }
2374 }
2375
2376 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2377 {
2378         /* See comment at the top of this file */
2379         smp_rmb();
2380         return __io_cqring_events(ctx);
2381 }
2382
2383 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2384 {
2385         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2386
2387         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2388         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2389 }
2390
2391 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2392 {
2393         unsigned int cflags;
2394
2395         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2396         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2397         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2398         kfree(kbuf);
2399         return cflags;
2400 }
2401
2402 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2403 {
2404         struct io_buffer *kbuf;
2405
2406         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
2407                 return 0;
2408         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2409         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2410 }
2411
2412 static inline bool io_run_task_work(void)
2413 {
2414         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2415                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2416                 tracehook_notify_signal();
2417                 return true;
2418         }
2419
2420         return false;
2421 }
2422
2423 /*
2424  * Find and free completed poll iocbs
2425  */
2426 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2427                                struct list_head *done)
2428 {
2429         struct req_batch rb;
2430         struct io_kiocb *req;
2431
2432         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2433         smp_rmb();
2434
2435         io_init_req_batch(&rb);
2436         while (!list_empty(done)) {
2437                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2438                 list_del(&req->inflight_entry);
2439
2440                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2441                                         io_put_rw_kbuf(req));
2442                 (*nr_events)++;
2443
2444                 if (req_ref_put_and_test(req))
2445                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2446         }
2447
2448         io_commit_cqring(ctx);
2449         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2450         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2451 }
2452
2453 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2454                         long min)
2455 {
2456         struct io_kiocb *req, *tmp;
2457         LIST_HEAD(done);
2458         bool spin;
2459
2460         /*
2461          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2462          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2463          */
2464         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2465
2466         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2467                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2468                 int ret;
2469
2470                 /*
2471                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2472                  * If we find a request that requires polling, break out
2473                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2474                  */
2475                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2476                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2477                         continue;
2478                 }
2479                 if (!list_empty(&done))
2480                         break;
2481
2482                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2483                 if (unlikely(ret < 0))
2484                         return ret;
2485                 else if (ret)
2486                         spin = false;
2487
2488                 /* iopoll may have completed current req */
2489                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2490                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2491         }
2492
2493         if (!list_empty(&done))
2494                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2495
2496         return 0;
2497 }
2498
2499 /*
2500  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2501  * find and complete them.
2502  */
2503 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2504 {
2505         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2506                 return;
2507
2508         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2509         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2510                 unsigned int nr_events = 0;
2511
2512                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2513
2514                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2515                 if (nr_events == 0)
2516                         break;
2517                 /*
2518                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2519                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2520                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2521                  */
2522                 if (need_resched()) {
2523                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2524                         cond_resched();
2525                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2526                 }
2527         }
2528         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2529 }
2530
2531 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2532 {
2533         unsigned int nr_events = 0;
2534         int ret = 0;
2535
2536         /*
2537          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2538          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2539          * that got punted to a workqueue.
2540          */
2541         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2542         /*
2543          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2544          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2545          * already triggered a CQE (eg in error).
2546          */
2547         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2548                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2549         if (io_cqring_events(ctx))
2550                 goto out;
2551         do {
2552                 /*
2553                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2554                  * application entering polling for a command before it gets
2555                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2556                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2557                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2558                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2559                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2560                  * very same mutex.
2561                  */
2562                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2563                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2564
2565                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2566                         io_run_task_work();
2567                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2568
2569                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2570                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2571                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2572                                 break;
2573                 }
2574                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2575         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2576 out:
2577         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2578         return ret;
2579 }
2580
2581 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2582 {
2583         /*
2584          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2585          * thread.
2586          */
2587         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2588                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2589
2590                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2591                 sb_end_write(sb);
2592         }
2593 }
2594
2595 #ifdef CONFIG_BLOCK
2596 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2597 {
2598         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2599
2600         if (!rw)
2601                 return !io_req_prep_async(req);
2602         iov_iter_restore(&rw->iter, &rw->iter_state);
2603         return true;
2604 }
2605
2606 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2607 {
2608         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2609         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2610
2611         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2612                 return false;
2613         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2614             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2615                 return false;
2616         /*
2617          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2618          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2619          * -EAGAIN.
2620          */
2621         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2622                 return false;
2623         /*
2624          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2625          * not in the original thread group (or in task context).
2626          */
2627         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2628                 return false;
2629         return true;
2630 }
2631 #else
2632 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2633 {
2634         return false;
2635 }
2636 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2637 {
2638         return false;
2639 }
2640 #endif
2641
2642 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
2643 {
2644         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2645                 kiocb_end_write(req);
2646         if (res != req->result) {
2647                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2648                     io_rw_should_reissue(req)) {
2649                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2650                         return true;
2651                 }
2652                 req_set_fail(req);
2653                 req->result = res;
2654         }
2655         return false;
2656 }
2657
2658 static void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2659 {
2660         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2661         long res = req->result;
2662
2663         if (*locked) {
2664                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2665                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2666
2667                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2668                 state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
2669                 if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
2670                         io_submit_flush_completions(ctx);
2671         } else {
2672                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2673         }
2674 }
2675
2676 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2677                              unsigned int issue_flags)
2678 {
2679         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2680                 return;
2681         __io_req_complete(req, issue_flags, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
2682 }
2683
2684 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2685 {
2686         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2687
2688         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2689                 return;
2690         req->result = res;
2691         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
2692         io_req_task_work_add(req);
2693 }
2694
2695 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2696 {
2697         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2698
2699         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2700                 kiocb_end_write(req);
2701         if (unlikely(res != req->result)) {
2702                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2703                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2704                         return;
2705                 }
2706         }
2707
2708         WRITE_ONCE(req->result, res);
2709         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2710         smp_wmb();
2711         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2712 }
2713
2714 /*
2715  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2716  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2717  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2718  * accessing the kiocb cookie.
2719  */
2720 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2721 {
2722         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2723         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2724
2725         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2726         if (unlikely(in_async))
2727                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2728
2729         /*
2730          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2731          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2732          * different devices.
2733          */
2734         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2735                 ctx->poll_multi_queue = false;
2736         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2737                 struct io_kiocb *list_req;
2738                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2739
2740                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2741                                                 inflight_entry);
2742
2743                 if (list_req->file != req->file) {
2744                         ctx->poll_multi_queue = true;
2745                 } else {
2746                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2747                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2748                         if (queue_num0 != queue_num1)
2749                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2750                 }
2751         }
2752
2753         /*
2754          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2755          * it to the front so we find it first.
2756          */
2757         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2758                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2759         else
2760                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2761
2762         if (unlikely(in_async)) {
2763                 /*
2764                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2765                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2766                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2767                  * whether should wake up sq thread.
2768                  */
2769                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2770                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2771                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2772
2773                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2774         }
2775 }
2776
2777 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2778 {
2779         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2780 }
2781
2782 /*
2783  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2784  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2785  * inline.
2786  */
2787 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, int rw)
2788 {
2789         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2790
2791         if (S_ISBLK(mode)) {
2792                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2793                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2794                         return true;
2795                 return false;
2796         }
2797         if (S_ISSOCK(mode))
2798                 return true;
2799         if (S_ISREG(mode)) {
2800                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2801                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2802                     file->f_op != &io_uring_fops)
2803                         return true;
2804                 return false;
2805         }
2806
2807         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2808         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2809                 return true;
2810
2811         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2812                 return false;
2813
2814         if (rw == READ)
2815                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2816
2817         return file->f_op->write_iter != NULL;
2818 }
2819
2820 static bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req, int rw)
2821 {
2822         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_READ))
2823                 return true;
2824         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_WRITE))
2825                 return true;
2826
2827         return __io_file_supports_nowait(req->file, rw);
2828 }
2829
2830 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2831                       int rw)
2832 {
2833         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2834         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2835         struct file *file = req->file;
2836         unsigned ioprio;
2837         int ret;
2838
2839         if (!io_req_ffs_set(req) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2840                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2841
2842         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2843         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2844                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2845                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2846         }
2847         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2848         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2849         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2850         if (unlikely(ret))
2851                 return ret;
2852
2853         /*
2854          * If the file is marked O_NONBLOCK, still allow retry for it if it
2855          * supports async. Otherwise it's impossible to use O_NONBLOCK files
2856          * reliably. If not, or it IOCB_NOWAIT is set, don't retry.
2857          */
2858         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
2859             ((file->f_flags & O_NONBLOCK) && !io_file_supports_nowait(req, rw)))
2860                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2861
2862         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2863         if (ioprio) {
2864                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2865                 if (ret)
2866                         return ret;
2867
2868                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2869         } else
2870                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2871
2872         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2873                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2874                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2875                         return -EOPNOTSUPP;
2876
2877                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI | IOCB_ALLOC_CACHE;
2878                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2879                 req->iopoll_completed = 0;
2880         } else {
2881                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2882                         return -EINVAL;
2883                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2884         }
2885
2886         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2887             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2888                 req->imu = NULL;
2889                 io_req_set_rsrc_node(req);
2890         }
2891
2892         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2893         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2894         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2895         return 0;
2896 }
2897
2898 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2899 {
2900         switch (ret) {
2901         case -EIOCBQUEUED:
2902                 break;
2903         case -ERESTARTSYS:
2904         case -ERESTARTNOINTR:
2905         case -ERESTARTNOHAND:
2906         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2907                 /*
2908                  * We can't just restart the syscall, since previously
2909                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2910                  * IO with EINTR.
2911                  */
2912                 ret = -EINTR;
2913                 fallthrough;
2914         default:
2915                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2916         }
2917 }
2918
2919 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2920                        unsigned int issue_flags)
2921 {
2922         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2923         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2924
2925         /* add previously done IO, if any */
2926         if (io && io->bytes_done > 0) {
2927                 if (ret < 0)
2928                         ret = io->bytes_done;
2929                 else
2930                         ret += io->bytes_done;
2931         }
2932
2933         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2934                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2935         if (ret >= 0 && (kiocb->ki_complete == io_complete_rw))
2936                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2937         else
2938                 io_rw_done(kiocb, ret);
2939
2940         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2941                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2942                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2943                         io_req_task_queue_reissue(req);
2944                 } else {
2945                         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2946                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2947
2948                         req_set_fail(req);
2949                         if (!(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
2950                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2951                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2952                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2953                         } else {
2954                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2955                         }
2956                 }
2957         }
2958 }
2959
2960 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2961                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2962 {
2963         size_t len = req->rw.len;
2964         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2965         size_t offset;
2966
2967         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2968                 return -EFAULT;
2969         /* not inside the mapped region */
2970         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2971                 return -EFAULT;
2972
2973         /*
2974          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2975          * and advance us to the beginning.
2976          */
2977         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2978         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2979
2980         if (offset) {
2981                 /*
2982                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2983                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2984                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2985                  * we know that:
2986                  *
2987                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2988                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2989                  *    first and last bvec
2990                  *
2991                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2992                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2993                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2994                  * since we can just skip the first segment, which may not
2995                  * be PAGE_SIZE aligned.
2996                  */
2997                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2998
2999                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3000                         iov_iter_advance(iter, offset);
3001                 } else {
3002                         unsigned long seg_skip;
3003
3004                         /* skip first vec */
3005                         offset -= bvec->bv_len;
3006                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3007
3008                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3009                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3010                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3011                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3012                 }
3013         }
3014
3015         return 0;
3016 }
3017
3018 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
3019 {
3020         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3021         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
3022         u16 index, buf_index = req->buf_index;
3023
3024         if (likely(!imu)) {
3025                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3026                         return -EFAULT;
3027                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3028                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
3029                 req->imu = imu;
3030         }
3031         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
3032 }
3033
3034 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3035 {
3036         if (needs_lock)
3037                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3038 }
3039
3040 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3041 {
3042         /*
3043          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3044          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3045          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3046          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3047          */
3048         if (needs_lock)
3049                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3050 }
3051
3052 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3053                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3054                                           bool needs_lock)
3055 {
3056         struct io_buffer *head;
3057
3058         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3059                 return kbuf;
3060
3061         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3062
3063         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3064
3065         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3066         if (head) {
3067                 if (!list_empty(&head->list)) {
3068                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3069                                                         list);
3070                         list_del(&kbuf->list);
3071                 } else {
3072                         kbuf = head;
3073                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3074                 }
3075                 if (*len > kbuf->len)
3076                         *len = kbuf->len;
3077         } else {
3078                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3079         }
3080
3081         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3082
3083         return kbuf;
3084 }
3085
3086 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3087                                         bool needs_lock)
3088 {
3089         struct io_buffer *kbuf;
3090         u16 bgid;
3091
3092         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3093         bgid = req->buf_index;
3094         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3095         if (IS_ERR(kbuf))
3096                 return kbuf;
3097         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3098         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3099         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3100 }
3101
3102 #ifdef CONFIG_COMPAT
3103 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3104                                 bool needs_lock)
3105 {
3106         struct compat_iovec __user *uiov;
3107         compat_ssize_t clen;
3108         void __user *buf;
3109         ssize_t len;
3110
3111         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3112         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3113                 return -EFAULT;
3114         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3115                 return -EFAULT;
3116         if (clen < 0)
3117                 return -EINVAL;
3118
3119         len = clen;
3120         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3121         if (IS_ERR(buf))
3122                 return PTR_ERR(buf);
3123         iov[0].iov_base = buf;
3124         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3125         return 0;
3126 }
3127 #endif
3128
3129 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3130                                       bool needs_lock)
3131 {
3132         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3133         void __user *buf;
3134         ssize_t len;
3135
3136         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3137                 return -EFAULT;
3138
3139         len = iov[0].iov_len;
3140         if (len < 0)
3141                 return -EINVAL;
3142         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3143         if (IS_ERR(buf))
3144                 return PTR_ERR(buf);
3145         iov[0].iov_base = buf;
3146         iov[0].iov_len = len;
3147         return 0;
3148 }
3149
3150 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3151                                     bool needs_lock)
3152 {
3153         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3154                 struct io_buffer *kbuf;
3155
3156                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3157                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3158                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3159                 return 0;
3160         }
3161         if (req->rw.len != 1)
3162                 return -EINVAL;
3163
3164 #ifdef CONFIG_COMPAT
3165         if (req->ctx->compat)
3166                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3167 #endif
3168
3169         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3170 }
3171
3172 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3173                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3174 {
3175         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3176         size_t sqe_len = req->rw.len;
3177         u8 opcode = req->opcode;
3178         ssize_t ret;
3179
3180         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3181                 *iovec = NULL;
3182                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3183         }
3184
3185         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3186         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3187                 return -EINVAL;
3188
3189         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3190                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3191                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3192                         if (IS_ERR(buf))
3193                                 return PTR_ERR(buf);
3194                         req->rw.len = sqe_len;
3195                 }
3196
3197                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3198                 *iovec = NULL;
3199                 return ret;
3200         }
3201
3202         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3203                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3204                 if (!ret)
3205                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3206                 *iovec = NULL;
3207                 return ret;
3208         }
3209
3210         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3211                               req->ctx->compat);
3212 }
3213
3214 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3215 {
3216         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3217 }
3218
3219 /*
3220  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3221  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3222  */
3223 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3224 {
3225         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3226         struct file *file = req->file;
3227         ssize_t ret = 0;
3228
3229         /*
3230          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3231          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3232          * the kiocb to be handled from an async context.
3233          */
3234         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3235                 return -EOPNOTSUPP;
3236         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3237                 return -EAGAIN;
3238
3239         while (iov_iter_count(iter)) {
3240                 struct iovec iovec;
3241                 ssize_t nr;
3242
3243                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3244                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3245                 } else {
3246                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3247                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3248                 }
3249
3250                 if (rw == READ) {
3251                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3252                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3253                 } else {
3254                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3255                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3256                 }
3257
3258                 if (nr < 0) {
3259                         if (!ret)
3260                                 ret = nr;
3261                         break;
3262                 }
3263                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3264                         iov_iter_advance(iter, nr);
3265                 } else {
3266                         req->rw.len -= nr;
3267                         req->rw.addr += nr;
3268                 }
3269                 ret += nr;
3270                 if (nr != iovec.iov_len)
3271                         break;
3272         }
3273
3274         return ret;
3275 }
3276
3277 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3278                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3279 {
3280         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3281
3282         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3283         rw->free_iovec = iovec;
3284         rw->bytes_done = 0;
3285         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3286         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3287                 return;
3288         if (!iovec) {
3289                 unsigned iov_off = 0;
3290
3291                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3292                 if (iter->iov != fast_iov) {
3293                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3294                         rw->iter.iov += iov_off;
3295                 }
3296                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3297                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3298                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3299         } else {
3300                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3301         }
3302 }
3303
3304 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3305 {
3306         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3307         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3308         return req->async_data == NULL;
3309 }
3310
3311 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3312                              const struct iovec *fast_iov,
3313                              struct iov_iter *iter, bool force)
3314 {
3315         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3316                 return 0;
3317         if (!req->async_data) {
3318                 struct io_async_rw *iorw;
3319
3320                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3321                         kfree(iovec);
3322                         return -ENOMEM;
3323                 }
3324
3325                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3326                 iorw = req->async_data;
3327                 /* we've copied and mapped the iter, ensure state is saved */
3328                 iov_iter_save_state(&iorw->iter, &iorw->iter_state);
3329         }
3330         return 0;
3331 }
3332
3333 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3334 {
3335         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3336         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3337         int ret;
3338
3339         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3340         if (unlikely(ret < 0))
3341                 return ret;
3342
3343         iorw->bytes_done = 0;
3344         iorw->free_iovec = iov;
3345         if (iov)
3346                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3347         iov_iter_save_state(&iorw->iter, &iorw->iter_state);
3348         return 0;
3349 }
3350
3351 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3352 {
3353         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3354                 return -EBADF;
3355         return io_prep_rw(req, sqe, READ);
3356 }
3357
3358 /*
3359  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3360  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3361  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3362  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3363  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3364  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3365  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3366  * slow path.
3367  */
3368 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3369                              int sync, void *arg)
3370 {
3371         struct wait_page_queue *wpq;
3372         struct io_kiocb *req = wait->private;
3373         struct wait_page_key *key = arg;
3374
3375         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3376
3377         if (!wake_page_match(wpq, key))
3378                 return 0;
3379
3380         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3381         list_del_init(&wait->entry);
3382         io_req_task_queue(req);
3383         return 1;
3384 }
3385
3386 /*
3387  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3388  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3389  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3390  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3391  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3392  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3393  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3394  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3395  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3396  * async worker threads for a blocking retry.
3397  */
3398 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3399 {
3400         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3401         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3402         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3403
3404         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3405         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3406                 return false;
3407
3408         /* Only for buffered IO */
3409         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3410                 return false;
3411
3412         /*
3413          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3414          * support callback based unlocks
3415          */
3416         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3417                 return false;
3418
3419         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3420         wait->wait.private = req;
3421         wait->wait.flags = 0;
3422         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3423         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3424         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3425         kiocb->ki_waitq = wait;
3426         return true;
3427 }
3428
3429 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3430 {
3431         if (req->file->f_op->read_iter)
3432                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3433         else if (req->file->f_op->read)
3434                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3435         else
3436                 return -EINVAL;
3437 }
3438
3439 static bool need_read_all(struct io_kiocb *req)
3440 {
3441         return req->flags & REQ_F_ISREG ||
3442                 S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode);
3443 }
3444
3445 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3446 {
3447         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3448         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3449         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3450         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3451         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3452         struct iov_iter_state __state, *state;
3453         ssize_t ret, ret2;
3454
3455         if (rw) {
3456                 iter = &rw->iter;
3457                 state = &rw->iter_state;
3458                 /*
3459                  * We come here from an earlier attempt, restore our state to
3460                  * match in case it doesn't. It's cheap enough that we don't
3461                  * need to make this conditional.
3462                  */
3463                 iov_iter_restore(iter, state);
3464                 iovec = NULL;
3465         } else {
3466                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3467                 if (ret < 0)
3468                         return ret;
3469                 state = &__state;
3470                 iov_iter_save_state(iter, state);
3471         }
3472         req->result = iov_iter_count(iter);
3473
3474         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3475         if (!force_nonblock)
3476                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3477         else
3478                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3479
3480         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3481         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, READ)) {
3482                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3483                 return ret ?: -EAGAIN;
3484         }
3485
3486         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3487         if (unlikely(ret)) {
3488                 kfree(iovec);
3489                 return ret;
3490         }
3491
3492         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3493
3494         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3495                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3496                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3497                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3498                         goto done;
3499                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3500                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3501                         goto done;
3502                 ret = 0;
3503         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3504                 goto out_free;
3505         } else if (ret <= 0 || ret == req->result || !force_nonblock ||
3506                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !need_read_all(req)) {
3507                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3508                 goto done;
3509         }
3510
3511         /*
3512          * Don't depend on the iter state matching what was consumed, or being
3513          * untouched in case of error. Restore it and we'll advance it
3514          * manually if we need to.
3515          */
3516         iov_iter_restore(iter, state);
3517
3518         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3519         if (ret2)
3520                 return ret2;
3521
3522         iovec = NULL;
3523         rw = req->async_data;
3524         /*
3525          * Now use our persistent iterator and state, if we aren't already.
3526          * We've restored and mapped the iter to match.
3527          */
3528         if (iter != &rw->iter) {
3529                 iter = &rw->iter;
3530                 state = &rw->iter_state;
3531         }
3532
3533         do {
3534                 /*
3535                  * We end up here because of a partial read, either from
3536                  * above or inside this loop. Advance the iter by the bytes
3537                  * that were consumed.
3538                  */
3539                 iov_iter_advance(iter, ret);
3540                 if (!iov_iter_count(iter))
3541                         break;
3542                 rw->bytes_done += ret;
3543                 iov_iter_save_state(iter, state);
3544
3545                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3546                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3547                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3548                         return -EAGAIN;
3549                 }
3550
3551                 /*
3552                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3553                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3554                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3555                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3556                  */
3557                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3558                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3559                         return 0;
3560                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3561                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3562                 iov_iter_restore(iter, state);
3563         } while (ret > 0);
3564 done:
3565         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3566 out_free:
3567         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3568         if (iovec)
3569                 kfree(iovec);
3570         return 0;
3571 }
3572
3573 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3574 {
3575         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3576                 return -EBADF;
3577         return io_prep_rw(req, sqe, WRITE);
3578 }
3579
3580 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3581 {
3582         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3583         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3584         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3585         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3586         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3587         struct iov_iter_state __state, *state;
3588         ssize_t ret, ret2;
3589
3590         if (rw) {
3591                 iter = &rw->iter;
3592                 state = &rw->iter_state;
3593                 iov_iter_restore(iter, state);
3594                 iovec = NULL;
3595         } else {
3596                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3597                 if (ret < 0)
3598                         return ret;
3599                 state = &__state;
3600                 iov_iter_save_state(iter, state);
3601         }
3602         req->result = iov_iter_count(iter);
3603
3604         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3605         if (!force_nonblock)
3606                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3607         else
3608                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3609
3610         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3611         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, WRITE))
3612                 goto copy_iov;
3613
3614         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3615         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3616             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3617                 goto copy_iov;
3618
3619         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3620         if (unlikely(ret))
3621                 goto out_free;
3622
3623         /*
3624          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3625          * which will be released by another thread in
3626          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3627          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3628          * we return to userspace.
3629          */
3630         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3631                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3632                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3633                                         SB_FREEZE_WRITE);
3634         }
3635         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3636
3637         if (req->file->f_op->write_iter)
3638                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3639         else if (req->file->f_op->write)
3640                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3641         else
3642                 ret2 = -EINVAL;
3643
3644         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3645                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3646                 ret2 = -EAGAIN;
3647         }
3648
3649         /*
3650          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3651          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3652          */
3653         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3654                 ret2 = -EAGAIN;
3655         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3656         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3657                 goto done;
3658         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3659                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3660                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3661                         goto copy_iov;
3662 done:
3663                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3664         } else {
3665 copy_iov:
3666                 iov_iter_restore(iter, state);
3667                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3668                 return ret ?: -EAGAIN;
3669         }
3670 out_free:
3671         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3672         if (iovec)
3673                 kfree(iovec);
3674         return ret;
3675 }
3676
3677 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3678                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3679 {
3680         struct io_rename *ren = &req->rename;
3681         const char __user *oldf, *newf;
3682
3683         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3684                 return -EINVAL;
3685         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3686                 return -EINVAL;
3687         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3688                 return -EBADF;
3689
3690         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3691         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3692         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3693         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3694         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3695
3696         ren->oldpath = getname(oldf);
3697         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3698                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3699
3700         ren->newpath = getname(newf);
3701         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3702                 putname(ren->oldpath);
3703                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3704         }
3705
3706         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3707         return 0;
3708 }
3709
3710 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3711 {
3712         struct io_rename *ren = &req->rename;
3713         int ret;
3714
3715         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3716                 return -EAGAIN;
3717
3718         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3719                                 ren->newpath, ren->flags);
3720
3721         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3722         if (ret < 0)
3723                 req_set_fail(req);
3724         io_req_complete(req, ret);
3725         return 0;
3726 }
3727
3728 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3729                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3730 {
3731         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3732         const char __user *fname;
3733
3734         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3735                 return -EINVAL;
3736         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3737             sqe->splice_fd_in)
3738                 return -EINVAL;
3739         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3740                 return -EBADF;
3741
3742         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3743
3744         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3745         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3746                 return -EINVAL;
3747
3748         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3749         un->filename = getname(fname);
3750         if (IS_ERR(un->filename))
3751                 return PTR_ERR(un->filename);
3752
3753         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3754         return 0;
3755 }
3756
3757 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3758 {
3759         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3760         int ret;
3761
3762         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3763                 return -EAGAIN;
3764
3765         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3766                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3767         else
3768                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3769
3770         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3771         if (ret < 0)
3772                 req_set_fail(req);
3773         io_req_complete(req, ret);
3774         return 0;
3775 }
3776
3777 static int io_mkdirat_prep(struct io_kiocb *req,
3778                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3779 {
3780         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3781         const char __user *fname;
3782
3783         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3784                 return -EINVAL;
3785         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3786             sqe->splice_fd_in)
3787                 return -EINVAL;
3788         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3789                 return -EBADF;
3790
3791         mkd->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3792         mkd->mode = READ_ONCE(sqe->len);
3793
3794         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3795         mkd->filename = getname(fname);
3796         if (IS_ERR(mkd->filename))
3797                 return PTR_ERR(mkd->filename);
3798
3799         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3800         return 0;
3801 }
3802
3803 static int io_mkdirat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3804 {
3805         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3806         int ret;
3807
3808         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3809                 return -EAGAIN;
3810
3811         ret = do_mkdirat(mkd->dfd, mkd->filename, mkd->mode);
3812
3813         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3814         if (ret < 0)
3815                 req_set_fail(req);
3816         io_req_complete(req, ret);
3817         return 0;
3818 }
3819
3820 static int io_symlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3821                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3822 {
3823         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3824         const char __user *oldpath, *newpath;
3825
3826         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3827                 return -EINVAL;
3828         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3829             sqe->splice_fd_in)
3830                 return -EINVAL;
3831         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3832                 return -EBADF;
3833
3834         sl->new_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3835         oldpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3836         newpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3837
3838         sl->oldpath = getname(oldpath);
3839         if (IS_ERR(sl->oldpath))
3840                 return PTR_ERR(sl->oldpath);
3841
3842         sl->newpath = getname(newpath);
3843         if (IS_ERR(sl->newpath)) {
3844                 putname(sl->oldpath);
3845                 return PTR_ERR(sl->newpath);
3846         }
3847
3848         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3849         return 0;
3850 }
3851
3852 static int io_symlinkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3853 {
3854         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3855         int ret;
3856
3857         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3858                 return -EAGAIN;
3859
3860         ret = do_symlinkat(sl->oldpath, sl->new_dfd, sl->newpath);
3861
3862         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3863         if (ret < 0)
3864                 req_set_fail(req);
3865         io_req_complete(req, ret);
3866         return 0;
3867 }
3868
3869 static int io_linkat_prep(struct io_kiocb *req,
3870                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3871 {
3872         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3873         const char __user *oldf, *newf;
3874
3875         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3876                 return -EINVAL;
3877         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3878                 return -EINVAL;
3879         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3880                 return -EBADF;
3881
3882         lnk->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3883         lnk->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3884         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3885         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3886         lnk->flags = READ_ONCE(sqe->hardlink_flags);
3887
3888         lnk->oldpath = getname(oldf);
3889         if (IS_ERR(lnk->oldpath))
3890                 return PTR_ERR(lnk->oldpath);
3891
3892         lnk->newpath = getname(newf);
3893         if (IS_ERR(lnk->newpath)) {
3894                 putname(lnk->oldpath);
3895                 return PTR_ERR(lnk->newpath);
3896         }
3897
3898         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3899         return 0;
3900 }
3901
3902 static int io_linkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3903 {
3904         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3905         int ret;
3906
3907         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3908                 return -EAGAIN;
3909
3910         ret = do_linkat(lnk->old_dfd, lnk->oldpath, lnk->new_dfd,
3911                                 lnk->newpath, lnk->flags);
3912
3913         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3914         if (ret < 0)
3915                 req_set_fail(req);
3916         io_req_complete(req, ret);
3917         return 0;
3918 }
3919
3920 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3921                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3922 {
3923 #if defined(CONFIG_NET)
3924         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3925                 return -EINVAL;
3926         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3927                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
3928                 return -EINVAL;
3929
3930         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3931         return 0;
3932 #else
3933         return -EOPNOTSUPP;
3934 #endif
3935 }
3936
3937 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3938 {
3939 #if defined(CONFIG_NET)
3940         struct socket *sock;
3941         int ret;
3942
3943         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3944                 return -EAGAIN;
3945
3946         sock = sock_from_file(req->file);
3947         if (unlikely(!sock))
3948                 return -ENOTSOCK;
3949
3950         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3951         if (ret < 0)
3952                 req_set_fail(req);
3953         io_req_complete(req, ret);
3954         return 0;
3955 #else
3956         return -EOPNOTSUPP;
3957 #endif
3958 }
3959
3960 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3961                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3962 {
3963         struct io_splice *sp = &req->splice;
3964         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3965
3966         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3967                 return -EINVAL;
3968
3969         sp->file_in = NULL;
3970         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3971         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3972
3973         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3974                 return -EINVAL;
3975
3976         sp->file_in = io_file_get(req->ctx, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3977                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3978         if (!sp->file_in)
3979                 return -EBADF;
3980         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3981         return 0;
3982 }
3983
3984 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3985                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3986 {
3987         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3988                 return -EINVAL;
3989         return __io_splice_prep(req, sqe);
3990 }
3991
3992 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3993 {
3994         struct io_splice *sp = &req->splice;
3995         struct file *in = sp->file_in;
3996         struct file *out = sp->file_out;
3997         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3998         long ret = 0;
3999
4000         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4001                 return -EAGAIN;
4002         if (sp->len)
4003                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
4004
4005         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4006                 io_put_file(in);
4007         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4008
4009         if (ret != sp->len)
4010                 req_set_fail(req);
4011         io_req_complete(req, ret);
4012         return 0;
4013 }
4014
4015 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4016 {
4017         struct io_splice *sp = &req->splice;
4018
4019         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
4020         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
4021         return __io_splice_prep(req, sqe);
4022 }
4023
4024 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4025 {
4026         struct io_splice *sp = &req->splice;
4027         struct file *in = sp->file_in;
4028         struct file *out = sp->file_out;
4029         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4030         loff_t *poff_in, *poff_out;
4031         long ret = 0;
4032
4033         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4034                 return -EAGAIN;
4035
4036         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
4037         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
4038
4039         if (sp->len)
4040                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
4041
4042         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4043                 io_put_file(in);
4044         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4045
4046         if (ret != sp->len)
4047                 req_set_fail(req);
4048         io_req_complete(req, ret);
4049         return 0;
4050 }
4051
4052 /*
4053  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
4054  */
4055 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4056 {
4057         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4058
4059         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4060                 return -EINVAL;
4061
4062         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
4063         return 0;
4064 }
4065
4066 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4067 {
4068         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4069
4070         if (!req->file)
4071                 return -EBADF;
4072
4073         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4074                 return -EINVAL;
4075         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4076                      sqe->splice_fd_in))
4077                 return -EINVAL;
4078
4079         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
4080         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
4081                 return -EINVAL;
4082
4083         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4084         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4085         return 0;
4086 }
4087
4088 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4089 {
4090         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
4091         int ret;
4092
4093         /* fsync always requires a blocking context */
4094         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4095                 return -EAGAIN;
4096
4097         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4098                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4099                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4100         if (ret < 0)
4101                 req_set_fail(req);
4102         io_req_complete(req, ret);
4103         return 0;
4104 }
4105
4106 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4107                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4108 {
4109         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4110             sqe->splice_fd_in)
4111                 return -EINVAL;
4112         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4113                 return -EINVAL;
4114
4115         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4116         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4117         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4118         return 0;
4119 }
4120
4121 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4122 {
4123         int ret;
4124
4125         /* fallocate always requiring blocking context */
4126         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4127                 return -EAGAIN;
4128         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4129                                 req->sync.len);
4130         if (ret < 0)
4131                 req_set_fail(req);
4132         io_req_complete(req, ret);
4133         return 0;
4134 }
4135
4136 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4137 {
4138         const char __user *fname;
4139         int ret;
4140
4141         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4142                 return -EINVAL;
4143         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4144                 return -EINVAL;
4145         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4146                 return -EBADF;
4147
4148         /* open.how should be already initialised */
4149         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4150                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4151
4152         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4153         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4154         req->open.filename = getname(fname);
4155         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4156                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4157                 req->open.filename = NULL;
4158                 return ret;
4159         }
4160
4161         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4162         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
4163                 return -EINVAL;
4164
4165         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4166         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4167         return 0;
4168 }
4169
4170 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4171 {
4172         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
4173         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4174
4175         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4176         return __io_openat_prep(req, sqe);
4177 }
4178
4179 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4180 {
4181         struct open_how __user *how;
4182         size_t len;
4183         int ret;
4184
4185         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4186         len = READ_ONCE(sqe->len);
4187         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4188                 return -EINVAL;
4189
4190         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4191                                         len);
4192         if (ret)
4193                 return ret;
4194
4195         return __io_openat_prep(req, sqe);
4196 }
4197
4198 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4199 {
4200         struct open_flags op;
4201         struct file *file;
4202         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
4203         bool fixed = !!req->open.file_slot;
4204         int ret;
4205
4206         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4207         if (ret)
4208                 goto err;
4209         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
4210         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
4211         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4212                 /*
4213                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
4214                  * it'll always -EAGAIN
4215                  */
4216                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
4217                         return -EAGAIN;
4218                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
4219                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
4220         }
4221
4222         if (!fixed) {
4223                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4224                 if (ret < 0)
4225                         goto err;
4226         }
4227
4228         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4229         if (IS_ERR(file)) {
4230                 /*
4231                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
4232                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
4233                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
4234                  */
4235                 if (!fixed)
4236                         put_unused_fd(ret);
4237
4238                 ret = PTR_ERR(file);
4239                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
4240                 if (ret == -EAGAIN &&
4241                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
4242                         return -EAGAIN;
4243                 goto err;
4244         }
4245
4246         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4247                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4248         fsnotify_open(file);
4249
4250         if (!fixed)
4251                 fd_install(ret, file);
4252         else
4253                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4254                                             req->open.file_slot - 1);
4255 err:
4256         putname(req->open.filename);
4257         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4258         if (ret < 0)
4259                 req_set_fail(req);
4260         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4261         return 0;
4262 }
4263
4264 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4265 {
4266         return io_openat2(req, issue_flags);
4267 }
4268
4269 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4270                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4271 {
4272         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4273         u64 tmp;
4274
4275         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
4276             sqe->splice_fd_in)
4277                 return -EINVAL;
4278
4279         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4280         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4281                 return -EINVAL;
4282
4283         memset(p, 0, sizeof(*p));
4284         p->nbufs = tmp;
4285         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4286         return 0;
4287 }
4288
4289 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4290                                int bgid, unsigned nbufs)
4291 {
4292         unsigned i = 0;
4293
4294         /* shouldn't happen */
4295         if (!nbufs)
4296                 return 0;
4297
4298         /* the head kbuf is the list itself */
4299         while (!list_empty(&buf->list)) {
4300                 struct io_buffer *nxt;
4301
4302                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4303                 list_del(&nxt->list);
4304                 kfree(nxt);
4305                 if (++i == nbufs)
4306                         return i;
4307         }
4308         i++;
4309         kfree(buf);
4310         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
4311
4312         return i;
4313 }
4314
4315 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4316 {
4317         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4318         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4319         struct io_buffer *head;
4320         int ret = 0;
4321         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4322
4323         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4324
4325         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4326
4327         ret = -ENOENT;
4328         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4329         if (head)
4330                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4331         if (ret < 0)
4332                 req_set_fail(req);
4333
4334         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4335         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4336         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4337         return 0;
4338 }
4339
4340 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4341                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4342 {
4343         unsigned long size, tmp_check;
4344         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4345         u64 tmp;
4346
4347         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
4348                 return -EINVAL;
4349
4350         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4351         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4352                 return -E2BIG;
4353         p->nbufs = tmp;
4354         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4355         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4356
4357         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4358                                 &size))
4359                 return -EOVERFLOW;
4360         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4361                 return -EOVERFLOW;
4362
4363         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4364         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4365                 return -EFAULT;
4366
4367         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4368         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4369         if (tmp > USHRT_MAX)
4370                 return -E2BIG;
4371         p->bid = tmp;
4372         return 0;
4373 }
4374
4375 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4376 {
4377         struct io_buffer *buf;
4378         u64 addr = pbuf->addr;
4379         int i, bid = pbuf->bid;
4380
4381         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4382                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
4383                 if (!buf)
4384                         break;
4385
4386                 buf->addr = addr;
4387                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4388                 buf->bid = bid;
4389                 addr += pbuf->len;
4390                 bid++;
4391                 if (!*head) {
4392                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4393                         *head = buf;
4394                 } else {
4395                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4396                 }
4397         }
4398
4399         return i ? i : -ENOMEM;
4400 }
4401
4402 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4403 {
4404         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4405         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4406         struct io_buffer *head, *list;
4407         int ret = 0;
4408         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4409
4410         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4411
4412         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4413
4414         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4415
4416         ret = io_add_buffers(p, &head);
4417         if (ret >= 0 && !list) {
4418                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4419                 if (ret < 0)
4420                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4421         }
4422         if (ret < 0)
4423                 req_set_fail(req);
4424         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4425         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4426         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4427         return 0;
4428 }
4429
4430 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4431                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4432 {
4433 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4434         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4435                 return -EINVAL;
4436         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4437                 return -EINVAL;
4438
4439         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4440         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4441         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4442
4443         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4444                 struct epoll_event __user *ev;
4445
4446                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4447                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4448                         return -EFAULT;
4449         }
4450
4451         return 0;
4452 #else
4453         return -EOPNOTSUPP;
4454 #endif
4455 }
4456
4457 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4458 {
4459 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4460         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4461         int ret;
4462         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4463
4464         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4465         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4466                 return -EAGAIN;
4467
4468         if (ret < 0)
4469                 req_set_fail(req);
4470         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4471         return 0;
4472 #else
4473         return -EOPNOTSUPP;
4474 #endif
4475 }
4476
4477 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4478 {
4479 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4480         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4481                 return -EINVAL;
4482         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4483                 return -EINVAL;
4484
4485         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4486         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4487         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4488         return 0;
4489 #else
4490         return -EOPNOTSUPP;
4491 #endif
4492 }
4493
4494 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4495 {
4496 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4497         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4498         int ret;
4499
4500         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4501                 return -EAGAIN;
4502
4503         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4504         if (ret < 0)
4505                 req_set_fail(req);
4506         io_req_complete(req, ret);
4507         return 0;
4508 #else
4509         return -EOPNOTSUPP;
4510 #endif
4511 }
4512
4513 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4514 {
4515         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4516                 return -EINVAL;
4517         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4518                 return -EINVAL;
4519
4520         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4521         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4522         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4523         return 0;
4524 }
4525
4526 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4527 {
4528         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4529         int ret;
4530
4531         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4532                 switch (fa->advice) {
4533                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4534                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4535                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4536                         break;
4537                 default:
4538                         return -EAGAIN;
4539                 }
4540         }
4541
4542         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4543         if (ret < 0)
4544                 req_set_fail(req);
4545         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4546         return 0;
4547 }
4548
4549 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4550 {
4551         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4552                 return -EINVAL;
4553         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4554                 return -EINVAL;
4555         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4556                 return -EBADF;
4557
4558         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4559         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4560         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4561         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4562         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4563
4564         return 0;
4565 }
4566
4567 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4568 {
4569         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4570         int ret;
4571
4572         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4573                 return -EAGAIN;
4574
4575         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4576                        ctx->buffer);
4577
4578         if (ret < 0)
4579                 req_set_fail(req);
4580         io_req_complete(req, ret);
4581         return 0;
4582 }
4583
4584 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4585 {
4586         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4587                 return -EINVAL;
4588         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4589             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4590                 return -EINVAL;
4591         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4592                 return -EBADF;
4593
4594         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4595         req->close.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4596         if (req->close.file_slot && req->close.fd)
4597                 return -EINVAL;
4598
4599         return 0;
4600 }
4601
4602 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4603 {
4604         struct files_struct *files = current->files;
4605         struct io_close *close = &req->close;
4606         struct fdtable *fdt;
4607         struct file *file = NULL;
4608         int ret = -EBADF;
4609
4610         if (req->close.file_slot) {
4611                 ret = io_close_fixed(req, issue_flags);
4612                 goto err;
4613         }
4614
4615         spin_lock(&files->file_lock);
4616         fdt = files_fdtable(files);
4617         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4618                 spin_unlock(&files->file_lock);
4619                 goto err;
4620         }
4621         file = fdt->fd[close->fd];
4622         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4623                 spin_unlock(&files->file_lock);
4624                 file = NULL;
4625                 goto err;
4626         }
4627
4628         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4629         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4630                 spin_unlock(&files->file_lock);
4631                 return -EAGAIN;
4632         }
4633
4634         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4635         spin_unlock(&files->file_lock);
4636         if (ret < 0) {
4637                 if (ret == -ENOENT)
4638                         ret = -EBADF;
4639                 goto err;
4640         }
4641
4642         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4643         ret = filp_close(file, current->files);
4644 err:
4645         if (ret < 0)
4646                 req_set_fail(req);
4647         if (file)
4648                 fput(file);
4649         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4650         return 0;
4651 }
4652
4653 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4654 {
4655         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4656
4657         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4658                 return -EINVAL;
4659         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4660                      sqe->splice_fd_in))
4661                 return -EINVAL;
4662
4663         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4664         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4665         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4666         return 0;
4667 }
4668
4669 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4670 {
4671         int ret;
4672
4673         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4674         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4675                 return -EAGAIN;
4676
4677         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4678                                 req->sync.flags);
4679         if (ret < 0)
4680                 req_set_fail(req);
4681         io_req_complete(req, ret);
4682         return 0;
4683 }
4684
4685 #if defined(CONFIG_NET)
4686 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4687                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4688 {
4689         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4690
4691         if (async_msg)
4692                 return -EAGAIN;
4693         if (io_alloc_async_data(req)) {
4694                 kfree(kmsg->free_iov);
4695                 return -ENOMEM;
4696         }
4697         async_msg = req->async_data;
4698         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4699         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4700         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4701         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4702         if (!async_msg->free_iov)
4703                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4704
4705         return -EAGAIN;
4706 }
4707
4708 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4709                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4710 {
4711         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4712         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4713         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4714                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4715 }
4716
4717 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4718 {
4719         int ret;
4720
4721         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4722         if (!ret)
4723                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4724         return ret;
4725 }
4726
4727 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4728 {
4729         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4730
4731         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4732                 return -EINVAL;
4733
4734         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4735         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4736         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4737         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4738                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4739
4740 #ifdef CONFIG_COMPAT
4741         if (req->ctx->compat)
4742                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4743 #endif
4744         return 0;
4745 }
4746
4747 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4748 {
4749         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4750         struct socket *sock;
4751         unsigned flags;
4752         int min_ret = 0;
4753         int ret;
4754
4755         sock = sock_from_file(req->file);
4756         if (unlikely(!sock))
4757                 return -ENOTSOCK;
4758
4759         kmsg = req->async_data;
4760         if (!kmsg) {
4761                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4762                 if (ret)
4763                         return ret;
4764                 kmsg = &iomsg;
4765         }
4766
4767         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4768         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4769                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4770         if (flags & MSG_WAITALL)
4771                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4772
4773         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4774         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4775                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4776         if (ret == -ERESTARTSYS)
4777                 ret = -EINTR;
4778
4779         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4780         if (kmsg->free_iov)
4781                 kfree(kmsg->free_iov);
4782         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4783         if (ret < min_ret)
4784                 req_set_fail(req);
4785         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4786         return 0;
4787 }
4788
4789 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4790 {
4791         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4792         struct msghdr msg;
4793         struct iovec iov;
4794         struct socket *sock;
4795         unsigned flags;
4796         int min_ret = 0;
4797         int ret;
4798
4799         sock = sock_from_file(req->file);
4800         if (unlikely(!sock))
4801                 return -ENOTSOCK;
4802
4803         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4804         if (unlikely(ret))
4805                 return ret;
4806
4807         msg.msg_name = NULL;
4808         msg.msg_control = NULL;
4809         msg.msg_controllen = 0;
4810         msg.msg_namelen = 0;
4811
4812         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4813         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4814                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4815         if (flags & MSG_WAITALL)
4816                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4817
4818         msg.msg_flags = flags;
4819         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4820         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4821                 return -EAGAIN;
4822         if (ret == -ERESTARTSYS)
4823                 ret = -EINTR;
4824
4825         if (ret < min_ret)
4826                 req_set_fail(req);
4827         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4828         return 0;
4829 }
4830
4831 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4832                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4833 {
4834         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4835         struct iovec __user *uiov;
4836         size_t iov_len;
4837         int ret;
4838
4839         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4840                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4841         if (ret)
4842                 return ret;
4843
4844         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4845                 if (iov_len > 1)
4846                         return -EINVAL;
4847                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4848                         return -EFAULT;
4849                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4850                 iomsg->free_iov = NULL;
4851         } else {
4852                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4853                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4854                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4855                                      false);
4856                 if (ret > 0)
4857                         ret = 0;
4858         }
4859
4860         return ret;
4861 }
4862
4863 #ifdef CONFIG_COMPAT
4864 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4865                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4866 {
4867         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4868         struct compat_iovec __user *uiov;
4869         compat_uptr_t ptr;
4870         compat_size_t len;
4871         int ret;
4872
4873         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4874                                   &ptr, &len);
4875         if (ret)
4876                 return ret;
4877
4878         uiov = compat_ptr(ptr);
4879         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4880                 compat_ssize_t clen;
4881
4882                 if (len > 1)
4883                         return -EINVAL;
4884                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4885                         return -EFAULT;
4886                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4887                         return -EFAULT;
4888                 if (clen < 0)
4889                         return -EINVAL;
4890                 sr->len = clen;
4891                 iomsg->free_iov = NULL;
4892         } else {
4893                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4894                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4895                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4896                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4897                 if (ret < 0)
4898                         return ret;
4899         }
4900
4901         return 0;
4902 }
4903 #endif
4904
4905 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4906                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4907 {
4908         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4909
4910 #ifdef CONFIG_COMPAT
4911         if (req->ctx->compat)
4912                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4913 #endif
4914
4915         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4916 }
4917
4918 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4919                                                bool needs_lock)
4920 {
4921         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4922         struct io_buffer *kbuf;
4923
4924         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4925         if (IS_ERR(kbuf))
4926                 return kbuf;
4927
4928         sr->kbuf = kbuf;
4929         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4930         return kbuf;
4931 }
4932
4933 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4934 {
4935         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4936 }
4937
4938 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4939 {
4940         int ret;
4941
4942         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4943         if (!ret)
4944                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4945         return ret;
4946 }
4947
4948 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4949 {
4950         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4951
4952         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4953                 return -EINVAL;
4954
4955         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4956         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4957         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4958         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4959         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4960                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4961
4962 #ifdef CONFIG_COMPAT
4963         if (req->ctx->compat)
4964                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4965 #endif
4966         return 0;
4967 }
4968
4969 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4970 {
4971         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4972         struct socket *sock;
4973         struct io_buffer *kbuf;
4974         unsigned flags;
4975         int min_ret = 0;
4976         int ret, cflags = 0;
4977         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4978
4979         sock = sock_from_file(req->file);
4980         if (unlikely(!sock))
4981                 return -ENOTSOCK;
4982
4983         kmsg = req->async_data;
4984         if (!kmsg) {
4985                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4986                 if (ret)
4987                         return ret;
4988                 kmsg = &iomsg;
4989         }
4990
4991         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4992                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4993                 if (IS_ERR(kbuf))
4994                         return PTR_ERR(kbuf);
4995                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4996                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4997                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4998                                 1, req->sr_msg.len);
4999         }
5000
5001         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5002         if (force_nonblock)
5003                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5004         if (flags & MSG_WAITALL)
5005                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
5006
5007         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
5008                                         kmsg->uaddr, flags);
5009         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5010                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
5011         if (ret == -ERESTARTSYS)
5012                 ret = -EINTR;
5013
5014         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5015                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5016         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
5017         if (kmsg->free_iov)
5018                 kfree(kmsg->free_iov);
5019         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5020         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5021                 req_set_fail(req);
5022         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5023         return 0;
5024 }
5025
5026 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5027 {
5028         struct io_buffer *kbuf;
5029         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5030         struct msghdr msg;
5031         void __user *buf = sr->buf;
5032         struct socket *sock;
5033         struct iovec iov;
5034         unsigned flags;
5035         int min_ret = 0;
5036         int ret, cflags = 0;
5037         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5038
5039         sock = sock_from_file(req->file);
5040         if (unlikely(!sock))
5041                 return -ENOTSOCK;
5042
5043         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5044                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
5045                 if (IS_ERR(kbuf))
5046                         return PTR_ERR(kbuf);
5047                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5048         }
5049
5050         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
5051         if (unlikely(ret))
5052                 goto out_free;
5053
5054         msg.msg_name = NULL;
5055         msg.msg_control = NULL;
5056         msg.msg_controllen = 0;
5057         msg.msg_namelen = 0;
5058         msg.msg_iocb = NULL;
5059         msg.msg_flags = 0;
5060
5061         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5062         if (force_nonblock)
5063                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5064         if (flags & MSG_WAITALL)
5065                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
5066
5067         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
5068         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5069                 return -EAGAIN;
5070         if (ret == -ERESTARTSYS)
5071                 ret = -EINTR;
5072 out_free:
5073         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5074                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5075         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5076                 req_set_fail(req);
5077         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5078         return 0;
5079 }
5080
5081 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5082 {
5083         struct io_accept *accept = &req->accept;
5084
5085         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5086                 return -EINVAL;
5087         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
5088                 return -EINVAL;
5089
5090         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5091         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5092         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
5093         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5094
5095         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5096         if (accept->file_slot && ((req->open.how.flags & O_CLOEXEC) ||
5097                                   (accept->flags & SOCK_CLOEXEC)))
5098                 return -EINVAL;
5099         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
5100                 return -EINVAL;
5101         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
5102                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
5103         return 0;
5104 }
5105
5106 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5107 {
5108         struct io_accept *accept = &req->accept;
5109         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5110         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5111         bool fixed = !!accept->file_slot;
5112         struct file *file;
5113         int ret, fd;
5114
5115         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
5116                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5117
5118         if (!fixed) {
5119                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
5120                 if (unlikely(fd < 0))
5121                         return fd;
5122         }
5123         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
5124                          accept->flags);
5125         if (IS_ERR(file)) {
5126                 if (!fixed)
5127                         put_unused_fd(fd);
5128                 ret = PTR_ERR(file);
5129                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5130                         return -EAGAIN;
5131                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5132                         ret = -EINTR;
5133                 req_set_fail(req);
5134         } else if (!fixed) {
5135                 fd_install(fd, file);
5136                 ret = fd;
5137         } else {
5138                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
5139                                             accept->file_slot - 1);
5140         }
5141         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5142         return 0;
5143 }
5144
5145 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
5146 {
5147         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5148         struct io_connect *conn = &req->connect;
5149
5150         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
5151 }
5152
5153 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5154 {
5155         struct io_connect *conn = &req->connect;
5156
5157         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5158                 return -EINVAL;
5159         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
5160             sqe->splice_fd_in)
5161                 return -EINVAL;
5162
5163         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5164         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5165         return 0;
5166 }
5167
5168 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5169 {
5170         struct io_async_connect __io, *io;
5171         unsigned file_flags;
5172         int ret;
5173         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5174
5175         if (req->async_data) {
5176                 io = req->async_data;
5177         } else {
5178                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5179                                                 req->connect.addr_len,
5180                                                 &__io.address);
5181                 if (ret)
5182                         goto out;
5183                 io = &__io;
5184         }
5185
5186         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5187
5188         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5189                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5190         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5191                 if (req->async_data)
5192                         return -EAGAIN;
5193                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5194                         ret = -ENOMEM;
5195                         goto out;
5196                 }
5197                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5198                 return -EAGAIN;
5199         }
5200         if (ret == -ERESTARTSYS)
5201                 ret = -EINTR;
5202 out:
5203         if (ret < 0)
5204                 req_set_fail(req);
5205         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5206         return 0;
5207 }
5208 #else /* !CONFIG_NET */
5209 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
5210 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
5211 {                                                                       \
5212         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5213 }
5214
5215 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
5216 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
5217 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
5218 {                                                                       \
5219         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5220 }                                                                       \
5221
5222 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
5223 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
5224 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
5225 {                                                                       \
5226         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5227 }
5228
5229 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
5230 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
5231 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
5232 IO_NETOP_PREP(accept);
5233 IO_NETOP_FN(send);
5234 IO_NETOP_FN(recv);
5235 #endif /* CONFIG_NET */
5236
5237 struct io_poll_table {
5238         struct poll_table_struct pt;
5239         struct io_kiocb *req;
5240         int nr_entries;
5241         int error;
5242 };
5243
5244 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5245                            __poll_t mask, io_req_tw_func_t func)
5246 {
5247         /* for instances that support it check for an event match first: */
5248         if (mask && !(mask & poll->events))
5249                 return 0;
5250
5251         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5252
5253         list_del_init(&poll->wait.entry);
5254
5255         req->result = mask;
5256         req->io_task_work.func = func;
5257
5258         /*
5259          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5260          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5261          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5262          * have the needed state needed for it anyway.
5263          */
5264         io_req_task_work_add(req);
5265         return 1;
5266 }
5267
5268 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5269         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5270 {
5271         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5272
5273         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
5274         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
5275                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5276
5277         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5278                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5279
5280                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5281         }
5282
5283         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5284         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5285                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5286                 return true;
5287         }
5288
5289         return false;
5290 }
5291
5292 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5293 {
5294         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5295         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5296                 return req->async_data;
5297         return req->apoll->double_poll;
5298 }
5299
5300 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5301 {
5302         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5303                 return &req->poll;
5304         return &req->apoll->poll;
5305 }
5306
5307 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5308         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5309 {
5310         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5311
5312         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5313
5314         if (poll && poll->head) {
5315                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5316
5317                 spin_lock_irq(&head->lock);
5318                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5319                 if (poll->wait.private)
5320                         req_ref_put(req);
5321                 poll->head = NULL;
5322                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5323         }
5324 }
5325
5326 static bool __io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5327         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5328 {
5329         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5330         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
5331         int error;
5332
5333         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
5334                 error = -ECANCELED;
5335                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5336         } else {
5337                 error = mangle_poll(mask);
5338         }
5339         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
5340                 flags = 0;
5341         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
5342                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5343                 flags = 0;
5344         }
5345         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
5346                 ctx->cq_extra++;
5347
5348         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
5349 }
5350
5351 static inline bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5352         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5353 {
5354         bool done;
5355
5356         done = __io_poll_complete(req, mask);
5357         io_commit_cqring(req->ctx);
5358         return done;
5359 }
5360
5361 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5362 {
5363         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5364         struct io_kiocb *nxt;
5365
5366         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5367                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5368         } else {
5369                 bool done;
5370
5371                 if (req->poll.done) {
5372                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5373                         return;
5374                 }
5375                 done = __io_poll_complete(req, req->result);
5376                 if (done) {
5377                         io_poll_remove_double(req);
5378                         hash_del(&req->hash_node);
5379                         req->poll.done = true;
5380                 } else {
5381                         req->result = 0;
5382                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
5383                 }
5384                 io_commit_cqring(ctx);
5385                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5386                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5387
5388                 if (done) {
5389                         nxt = io_put_req_find_next(req);
5390                         if (nxt)
5391                                 io_req_task_submit(nxt, locked);
5392                 }
5393         }
5394 }
5395
5396 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5397                                int sync, void *key)
5398 {
5399         struct io_kiocb *req = wait->private;
5400         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5401         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5402         unsigned long flags;
5403
5404         /* for instances that support it check for an event match first: */
5405         if (mask && !(mask & poll->events))
5406                 return 0;
5407         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
5408                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5409
5410         list_del_init(&wait->entry);
5411
5412         if (poll->head) {
5413                 bool done;
5414
5415                 spin_lock_irqsave(&poll->head->lock, flags);
5416                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5417                 if (!done)
5418                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5419                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5420                 wait->private = NULL;
5421                 spin_unlock_irqrestore(&poll->head->lock, flags);
5422                 if (!done) {
5423                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5424                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5425                 }
5426         }
5427         req_ref_put(req);
5428         return 1;
5429 }
5430
5431 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5432                               wait_queue_func_t wake_func)
5433 {
5434         poll->head = NULL;
5435         poll->done = false;
5436         poll->canceled = false;
5437 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5438         /* mask in events that we always want/need */
5439         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5440         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5441         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5442 }
5443
5444 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5445                             struct wait_queue_head *head,
5446                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5447 {
5448         struct io_kiocb *req = pt->req;
5449
5450         /*
5451          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5452          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5453          * if this happens.
5454          */
5455         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5456                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5457
5458                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5459                 if (poll_one->head == head)
5460                         return;
5461                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5462                 if (*poll_ptr) {
5463                         if ((*poll_ptr)->head == head)
5464                                 return;
5465                         pt->error = -EINVAL;
5466                         return;
5467                 }
5468                 /*
5469                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5470                  * into one-shot mode.
5471                  */
5472                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5473                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5474                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5475                 if (!poll) {
5476                         pt->error = -ENOMEM;
5477                         return;
5478                 }
5479                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5480                 req_ref_get(req);
5481                 poll->wait.private = req;
5482                 *poll_ptr = poll;
5483         }
5484
5485         pt->nr_entries++;
5486         poll->head = head;
5487
5488         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5489                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5490         else
5491                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5492 }
5493
5494 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5495                                struct poll_table_struct *p)
5496 {
5497         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5498         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5499
5500         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5501 }
5502
5503 static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5504 {
5505         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5506         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5507
5508         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5509
5510         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5511                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5512                 return;
5513         }
5514
5515         hash_del(&req->hash_node);
5516         io_poll_remove_double(req);
5517         apoll->poll.done = true;
5518         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5519
5520         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5521                 io_req_task_submit(req, locked);
5522         else
5523                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5524 }
5525
5526 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5527                         void *key)
5528 {
5529         struct io_kiocb *req = wait->private;
5530         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5531
5532         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5533                                         key_to_poll(key));
5534
5535         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5536 }
5537
5538 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5539 {
5540         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5541         struct hlist_head *list;
5542
5543         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5544         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5545 }
5546
5547 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5548                                       struct io_poll_iocb *poll,
5549                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5550                                       wait_queue_func_t wake_func)
5551         __acquires(&ctx->completion_lock)
5552 {
5553         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5554         bool cancel = false;
5555
5556         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5557         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5558         poll->file = req->file;
5559         poll->wait.private = req;
5560
5561         ipt->pt._key = mask;
5562         ipt->req = req;
5563         ipt->error = 0;
5564         ipt->nr_entries = 0;
5565
5566         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5567         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5568                 ipt->error = -EINVAL;
5569
5570         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5571         if (ipt->error || (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)))
5572                 io_poll_remove_double(req);
5573         if (likely(poll->head)) {
5574                 spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5575                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5576                         if (ipt->error)
5577                                 cancel = true;
5578                         ipt->error = 0;
5579                         mask = 0;
5580                 }
5581                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5582                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5583                 else if (cancel)
5584                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5585                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5586                         io_poll_req_insert(req);
5587                 spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5588         }
5589
5590         return mask;
5591 }
5592
5593 enum {
5594         IO_APOLL_OK,
5595         IO_APOLL_ABORTED,
5596         IO_APOLL_READY
5597 };
5598
5599 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5600 {
5601         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5602         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5603         struct async_poll *apoll;
5604         struct io_poll_table ipt;
5605         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5606         int rw;
5607
5608         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5609                 return IO_APOLL_ABORTED;
5610         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5611                 return IO_APOLL_ABORTED;
5612         if (!def->pollin && !def->pollout)
5613                 return IO_APOLL_ABORTED;
5614
5615         if (def->pollin) {
5616                 rw = READ;
5617                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5618
5619                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5620                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5621                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5622                         mask &= ~POLLIN;
5623         } else {
5624                 rw = WRITE;
5625                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5626         }
5627
5628         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5629         if (!io_file_supports_nowait(req, rw))
5630                 return IO_APOLL_ABORTED;
5631
5632         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5633         if (unlikely(!apoll))
5634                 return IO_APOLL_ABORTED;
5635         apoll->double_poll = NULL;
5636         req->apoll = apoll;
5637         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5638         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5639         io_req_set_refcount(req);
5640
5641         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5642                                         io_async_wake);
5643         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5644         if (ret || ipt.error)
5645                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
5646
5647         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5648                                 mask, apoll->poll.events);
5649         return IO_APOLL_OK;
5650 }
5651
5652 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5653                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5654         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5655 {
5656         bool do_complete = false;
5657
5658         if (!poll->head)
5659                 return false;
5660         spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5661         if (do_cancel)
5662                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5663         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5664                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5665                 do_complete = true;
5666         }
5667         spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5668         hash_del(&req->hash_node);
5669         return do_complete;
5670 }
5671
5672 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5673         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5674 {
5675         bool do_complete;
5676
5677         io_poll_remove_double(req);
5678         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5679
5680         if (do_complete) {
5681                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5682                 io_commit_cqring(req->ctx);
5683                 req_set_fail(req);
5684                 io_put_req_deferred(req);
5685         }
5686         return do_complete;
5687 }
5688
5689 /*
5690  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5691  */
5692 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5693                                bool cancel_all)
5694 {
5695         struct hlist_node *tmp;
5696         struct io_kiocb *req;
5697         int posted = 0, i;
5698
5699         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5700         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5701                 struct hlist_head *list;
5702
5703                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5704                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5705                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5706                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5707                 }
5708         }
5709         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5710
5711         if (posted)
5712                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5713
5714         return posted != 0;
5715 }
5716
5717 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5718                                      bool poll_only)
5719         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5720 {
5721         struct hlist_head *list;
5722         struct io_kiocb *req;
5723
5724         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5725         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5726                 if (sqe_addr != req->user_data)
5727                         continue;
5728                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5729                         continue;
5730                 return req;
5731         }
5732         return NULL;
5733 }
5734
5735 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5736                           bool poll_only)
5737         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5738 {
5739         struct io_kiocb *req;
5740
5741         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5742         if (!req)
5743                 return -ENOENT;
5744         if (io_poll_remove_one(req))
5745                 return 0;
5746
5747         return -EALREADY;
5748 }
5749
5750 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5751                                      unsigned int flags)
5752 {
5753         u32 events;
5754
5755         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5756 #ifdef __BIG_ENDIAN
5757         events = swahw32(events);
5758 #endif
5759         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5760                 events |= EPOLLONESHOT;
5761         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5762 }
5763
5764 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5765                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5766 {
5767         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5768         u32 flags;
5769
5770         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5771                 return -EINVAL;
5772         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5773                 return -EINVAL;
5774         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5775         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5776                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5777                 return -EINVAL;
5778         /* meaningless without update */
5779         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5780                 return -EINVAL;
5781
5782         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5783         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5784         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5785
5786         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5787         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5788                 return -EINVAL;
5789         if (upd->update_events)
5790                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5791         else if (sqe->poll32_events)
5792                 return -EINVAL;
5793
5794         return 0;
5795 }
5796
5797 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5798                         void *key)
5799 {
5800         struct io_kiocb *req = wait->private;
5801         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5802
5803         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5804 }
5805
5806 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5807                                struct poll_table_struct *p)
5808 {
5809         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5810
5811         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5812 }
5813
5814 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5815 {
5816         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5817         u32 flags;
5818
5819         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5820                 return -EINVAL;
5821         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5822                 return -EINVAL;
5823         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5824         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5825                 return -EINVAL;
5826
5827         io_req_set_refcount(req);
5828         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5829         return 0;
5830 }
5831
5832 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5833 {
5834         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5835         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5836         struct io_poll_table ipt;
5837         __poll_t mask;
5838         bool done;
5839
5840         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5841
5842         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5843                                         io_poll_wake);
5844
5845         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5846                 ipt.error = 0;
5847                 done = io_poll_complete(req, mask);
5848         }
5849         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5850
5851         if (mask) {
5852                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5853                 if (done)
5854                         io_put_req(req);
5855         }
5856         return ipt.error;
5857 }
5858
5859 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5860 {
5861         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5862         struct io_kiocb *preq;
5863         bool completing;
5864         int ret;
5865
5866         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5867         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5868         if (!preq) {
5869                 ret = -ENOENT;
5870                 goto err;
5871         }
5872
5873         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5874                 completing = true;
5875                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5876                 goto err;
5877         }
5878
5879         /*
5880          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5881          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5882          * let completion re-add it.
5883          */
5884         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5885         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5886                 ret = -EALREADY;
5887                 goto err;
5888         }
5889         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5890         ret = 0;
5891 err:
5892         if (ret < 0) {
5893                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5894                 req_set_fail(req);
5895                 io_req_complete(req, ret);
5896                 return 0;
5897         }
5898         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5899         if (req->poll_update.update_events) {
5900                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5901                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5902                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5903         }
5904         if (req->poll_update.update_user_data)
5905                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5906         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5907
5908         /* complete update request, we're done with it */
5909         io_req_complete(req, ret);
5910
5911         if (!completing) {
5912                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5913                 if (ret < 0) {
5914                         req_set_fail(preq);
5915                         io_req_complete(preq, ret);
5916                 }
5917         }
5918         return 0;
5919 }
5920
5921 static void io_req_task_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5922 {
5923         req_set_fail(req);
5924         io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
5925 }
5926
5927 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5928 {
5929         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5930                                                 struct io_timeout_data, timer);
5931         struct io_kiocb *req = data->req;
5932         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5933         unsigned long flags;
5934
5935         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
5936         list_del_init(&req->timeout.list);
5937         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5938                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5939         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
5940
5941         req->io_task_work.func = io_req_task_timeout;
5942         io_req_task_work_add(req);
5943         return HRTIMER_NORESTART;
5944 }
5945
5946 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5947                                            __u64 user_data)
5948         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5949 {
5950         struct io_timeout_data *io;
5951         struct io_kiocb *req;
5952         bool found = false;
5953
5954         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5955                 found = user_data == req->user_data;
5956                 if (found)
5957                         break;
5958         }
5959         if (!found)
5960                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5961
5962         io = req->async_data;
5963         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5964                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5965         list_del_init(&req->timeout.list);
5966         return req;
5967 }
5968
5969 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5970         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5971         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5972 {
5973         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5974
5975         if (IS_ERR(req))
5976                 return PTR_ERR(req);
5977
5978         req_set_fail(req);
5979         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5980         io_put_req_deferred(req);
5981         return 0;
5982 }
5983
5984 static clockid_t io_timeout_get_clock(struct io_timeout_data *data)
5985 {
5986         switch (data->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) {
5987         case IORING_TIMEOUT_BOOTTIME:
5988                 return CLOCK_BOOTTIME;
5989         case IORING_TIMEOUT_REALTIME:
5990                 return CLOCK_REALTIME;
5991         default:
5992                 /* can't happen, vetted at prep time */
5993                 WARN_ON_ONCE(1);
5994                 fallthrough;
5995         case 0:
5996                 return CLOCK_MONOTONIC;
5997         }
5998 }
5999
6000 static int io_linked_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6001                                     struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6002         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6003 {
6004         struct io_timeout_data *io;
6005         struct io_kiocb *req;
6006         bool found = false;
6007
6008         list_for_each_entry(req, &ctx->ltimeout_list, timeout.list) {
6009                 found = user_data == req->user_data;
6010                 if (found)
6011                         break;
6012         }
6013         if (!found)
6014                 return -ENOENT;
6015
6016         io = req->async_data;
6017         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6018                 return -EALREADY;
6019         hrtimer_init(&io->timer, io_timeout_get_clock(io), mode);
6020         io->timer.function = io_link_timeout_fn;
6021         hrtimer_start(&io->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6022         return 0;
6023 }
6024
6025 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6026                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6027         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6028 {
6029         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6030         struct io_timeout_data *data;
6031
6032         if (IS_ERR(req))
6033                 return PTR_ERR(req);
6034
6035         req->timeout.off = 0; /* noseq */
6036         data = req->async_data;
6037         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
6038         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), mode);
6039         data->timer.function = io_timeout_fn;
6040         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6041         return 0;
6042 }
6043
6044 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
6045                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
6046 {
6047         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6048
6049         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6050                 return -EINVAL;
6051         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6052                 return -EINVAL;
6053         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
6054                 return -EINVAL;
6055
6056         tr->ltimeout = false;
6057         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6058         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6059         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK) {
6060                 if (hweight32(tr->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6061                         return -EINVAL;
6062                 if (tr->flags & IORING_LINK_TIMEOUT_UPDATE)
6063                         tr->ltimeout = true;
6064                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK|IORING_TIMEOUT_ABS))
6065                         return -EINVAL;
6066                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
6067                         return -EFAULT;
6068         } else if (tr->flags) {
6069                 /* timeout removal doesn't support flags */
6070                 return -EINVAL;
6071         }
6072
6073         return 0;
6074 }
6075
6076 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
6077 {
6078         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
6079                                             : HRTIMER_MODE_REL;
6080 }
6081
6082 /*
6083  * Remove or update an existing timeout command
6084  */
6085 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6086 {
6087         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6088         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6089         int ret;
6090
6091         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
6092                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
6093                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6094                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
6095                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6096                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6097         } else {
6098                 enum hrtimer_mode mode = io_translate_timeout_mode(tr->flags);
6099
6100                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6101                 if (tr->ltimeout)
6102                         ret = io_linked_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6103                 else
6104                         ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6105                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6106         }
6107
6108         if (ret < 0)
6109                 req_set_fail(req);
6110         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6111         return 0;
6112 }
6113
6114 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6115                            bool is_timeout_link)
6116 {
6117         struct io_timeout_data *data;
6118         unsigned flags;
6119         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
6120
6121         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6122                 return -EINVAL;
6123         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
6124             sqe->splice_fd_in)
6125                 return -EINVAL;
6126         if (off && is_timeout_link)
6127                 return -EINVAL;
6128         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6129         if (flags & ~(IORING_TIMEOUT_ABS | IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK))
6130                 return -EINVAL;
6131         /* more than one clock specified is invalid, obviously */
6132         if (hweight32(flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6133                 return -EINVAL;
6134
6135         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6136         req->timeout.off = off;
6137         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
6138                 req->ctx->off_timeout_used = true;
6139
6140         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
6141                 return -ENOMEM;
6142
6143         data = req->async_data;
6144         data->req = req;
6145         data->flags = flags;
6146
6147         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
6148                 return -EFAULT;
6149
6150         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
6151         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), data->mode);
6152
6153         if (is_timeout_link) {
6154                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
6155
6156                 if (!link->head)
6157                         return -EINVAL;
6158                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6159                         return -EINVAL;
6160                 req->timeout.head = link->last;
6161                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
6162         }
6163         return 0;
6164 }
6165
6166 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6167 {
6168         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6169         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6170         struct list_head *entry;
6171         u32 tail, off = req->timeout.off;
6172
6173         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6174
6175         /*
6176          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
6177          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
6178          * a pure timeout request, sequence isn't used.
6179          */
6180         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
6181                 entry = ctx->timeout_list.prev;
6182                 goto add;
6183         }
6184
6185         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6186         req->timeout.target_seq = tail + off;
6187
6188         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
6189          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
6190          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
6191          */
6192         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
6193
6194         /*
6195          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
6196          * the one we need first.
6197          */
6198         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
6199                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
6200                                                   timeout.list);
6201
6202                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
6203                         continue;
6204                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
6205                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
6206                         break;
6207         }
6208 add:
6209         list_add(&req->timeout.list, entry);
6210         data->timer.function = io_timeout_fn;
6211         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
6212         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6213         return 0;
6214 }
6215
6216 struct io_cancel_data {
6217         struct io_ring_ctx *ctx;
6218         u64 user_data;
6219 };
6220
6221 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
6222 {
6223         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6224         struct io_cancel_data *cd = data;
6225
6226         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
6227 }
6228
6229 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
6230                                struct io_ring_ctx *ctx)
6231 {
6232         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
6233         enum io_wq_cancel cancel_ret;
6234         int ret = 0;
6235
6236         if (!tctx || !tctx->io_wq)
6237                 return -ENOENT;
6238
6239         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
6240         switch (cancel_ret) {
6241         case IO_WQ_CANCEL_OK:
6242                 ret = 0;
6243                 break;
6244         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
6245                 ret = -EALREADY;
6246                 break;
6247         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
6248                 ret = -ENOENT;
6249                 break;
6250         }
6251
6252         return ret;
6253 }
6254
6255 static int io_try_cancel_userdata(struct io_kiocb *req, u64 sqe_addr)
6256 {
6257         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6258         int ret;
6259
6260         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
6261
6262         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
6263         if (ret != -ENOENT)
6264                 return ret;
6265
6266         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6267         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6268         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
6269         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6270         if (ret != -ENOENT)
6271                 goto out;
6272         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
6273 out:
6274         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6275         return ret;
6276 }
6277
6278 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
6279                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6280 {
6281         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6282                 return -EINVAL;
6283         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6284                 return -EINVAL;
6285         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
6286             sqe->splice_fd_in)
6287                 return -EINVAL;
6288
6289         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6290         return 0;
6291 }
6292
6293 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6294 {
6295         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6296         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
6297         struct io_tctx_node *node;
6298         int ret;
6299
6300         ret = io_try_cancel_userdata(req, sqe_addr);
6301         if (ret != -ENOENT)
6302                 goto done;
6303
6304         /* slow path, try all io-wq's */
6305         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6306         ret = -ENOENT;
6307         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
6308                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
6309
6310                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
6311                 if (ret != -ENOENT)
6312                         break;
6313         }
6314         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6315 done:
6316         if (ret < 0)
6317                 req_set_fail(req);
6318         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6319         return 0;
6320 }
6321
6322 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
6323                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6324 {
6325         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6326                 return -EINVAL;
6327         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6328                 return -EINVAL;
6329
6330         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6331         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6332         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6333                 return -EINVAL;
6334         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6335         return 0;
6336 }
6337
6338 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6339 {
6340         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6341         struct io_uring_rsrc_update2 up;
6342         int ret;
6343
6344         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6345         up.data = req->rsrc_update.arg;
6346         up.nr = 0;
6347         up.tags = 0;
6348         up.resv = 0;
6349
6350         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6351         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
6352                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
6353         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6354
6355         if (ret < 0)
6356                 req_set_fail(req);
6357         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6358         return 0;
6359 }
6360
6361 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6362 {
6363         switch (req->opcode) {
6364         case IORING_OP_NOP:
6365                 return 0;
6366         case IORING_OP_READV:
6367         case IORING_OP_READ_FIXED:
6368         case IORING_OP_READ:
6369                 return io_read_prep(req, sqe);
6370         case IORING_OP_WRITEV:
6371         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6372         case IORING_OP_WRITE:
6373                 return io_write_prep(req, sqe);
6374         case IORING_OP_POLL_ADD:
6375                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6376         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6377                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
6378         case IORING_OP_FSYNC:
6379                 return io_fsync_prep(req, sqe);
6380         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6381                 return io_sfr_prep(req, sqe);
6382         case IORING_OP_SENDMSG:
6383         case IORING_OP_SEND:
6384                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6385         case IORING_OP_RECVMSG:
6386         case IORING_OP_RECV:
6387                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6388         case IORING_OP_CONNECT:
6389                 return io_connect_prep(req, sqe);
6390         case IORING_OP_TIMEOUT:
6391                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6392         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6393                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6394         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6395                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6396         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6397                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6398         case IORING_OP_ACCEPT:
6399                 return io_accept_prep(req, sqe);
6400         case IORING_OP_FALLOCATE:
6401                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6402         case IORING_OP_OPENAT:
6403                 return io_openat_prep(req, sqe);
6404         case IORING_OP_CLOSE:
6405                 return io_close_prep(req, sqe);
6406         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6407                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6408         case IORING_OP_STATX:
6409                 return io_statx_prep(req, sqe);
6410         case IORING_OP_FADVISE:
6411                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6412         case IORING_OP_MADVISE:
6413                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6414         case IORING_OP_OPENAT2:
6415                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6416         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6417                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6418         case IORING_OP_SPLICE:
6419                 return io_splice_prep(req, sqe);
6420         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6421                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6422         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6423                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6424         case IORING_OP_TEE:
6425                 return io_tee_prep(req, sqe);
6426         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6427                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6428         case IORING_OP_RENAMEAT:
6429                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6430         case IORING_OP_UNLINKAT:
6431                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6432         case IORING_OP_MKDIRAT:
6433                 return io_mkdirat_prep(req, sqe);
6434         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6435                 return io_symlinkat_prep(req, sqe);
6436         case IORING_OP_LINKAT:
6437                 return io_linkat_prep(req, sqe);
6438         }
6439
6440         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6441                         req->opcode);
6442         return -EINVAL;
6443 }
6444
6445 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
6446 {
6447         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
6448                 return 0;
6449         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
6450                 return -EFAULT;
6451         if (io_alloc_async_data(req))
6452                 return -EAGAIN;
6453
6454         switch (req->opcode) {
6455         case IORING_OP_READV:
6456                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6457         case IORING_OP_WRITEV:
6458                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6459         case IORING_OP_SENDMSG:
6460                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6461         case IORING_OP_RECVMSG:
6462                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6463         case IORING_OP_CONNECT:
6464                 return io_connect_prep_async(req);
6465         }
6466         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6467                     req->opcode);
6468         return -EFAULT;
6469 }
6470
6471 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6472 {
6473         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6474
6475         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6476         io_for_each_link(req, req)
6477                 seq--;
6478         return seq;
6479 }
6480
6481 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6482 {
6483         struct io_kiocb *pos;
6484         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6485         struct io_defer_entry *de;
6486         int ret;
6487         u32 seq;
6488
6489         if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
6490                 io_req_complete_fail_submit(req);
6491                 return true;
6492         }
6493
6494         /*
6495          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6496          * head request and the next request/link after the current link.
6497          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6498          * maintained for every request of our link.
6499          */
6500         if (ctx->drain_next) {
6501                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6502                 ctx->drain_next = false;
6503         }
6504         /* not interested in head, start from the first linked */
6505         io_for_each_link(pos, req->link) {
6506                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6507                         ctx->drain_next = true;
6508                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6509                         break;
6510                 }
6511         }
6512
6513         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6514         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6515                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6516                 ctx->drain_active = false;
6517                 return false;
6518         }
6519
6520         seq = io_get_sequence(req);
6521         /* Still a chance to pass the sequence check */
6522         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6523                 return false;
6524
6525         ret = io_req_prep_async(req);
6526         if (ret)
6527                 goto fail;
6528         io_prep_async_link(req);
6529         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6530         if (!de) {
6531                 ret = -ENOMEM;
6532 fail:
6533                 io_req_complete_failed(req, ret);
6534                 return true;
6535         }
6536
6537         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6538         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6539                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6540                 kfree(de);
6541                 io_queue_async_work(req, NULL);
6542                 return true;
6543         }
6544
6545         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6546         de->req = req;
6547         de->seq = seq;
6548         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6549         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6550         return true;
6551 }
6552
6553 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6554 {
6555         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6556                 switch (req->opcode) {
6557                 case IORING_OP_READV:
6558                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6559                 case IORING_OP_READ:
6560                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6561                         break;
6562                 case IORING_OP_RECVMSG:
6563                 case IORING_OP_RECV:
6564                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6565                         break;
6566                 }
6567         }
6568
6569         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6570                 switch (req->opcode) {
6571                 case IORING_OP_READV:
6572                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6573                 case IORING_OP_READ:
6574                 case IORING_OP_WRITEV:
6575                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6576                 case IORING_OP_WRITE: {
6577                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6578
6579                         kfree(io->free_iovec);
6580                         break;
6581                         }
6582                 case IORING_OP_RECVMSG:
6583                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6584                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6585
6586                         kfree(io->free_iov);
6587                         break;
6588                         }
6589                 case IORING_OP_SPLICE:
6590                 case IORING_OP_TEE:
6591                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6592                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6593                         break;
6594                 case IORING_OP_OPENAT:
6595                 case IORING_OP_OPENAT2:
6596                         if (req->open.filename)
6597                                 putname(req->open.filename);
6598                         break;
6599                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6600                         putname(req->rename.oldpath);
6601                         putname(req->rename.newpath);
6602                         break;
6603                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6604                         putname(req->unlink.filename);
6605                         break;
6606                 case IORING_OP_MKDIRAT:
6607                         putname(req->mkdir.filename);
6608                         break;
6609                 case IORING_OP_SYMLINKAT:
6610                         putname(req->symlink.oldpath);
6611                         putname(req->symlink.newpath);
6612                         break;
6613                 case IORING_OP_LINKAT:
6614                         putname(req->hardlink.oldpath);
6615                         putname(req->hardlink.newpath);
6616                         break;
6617                 }
6618         }
6619         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6620                 kfree(req->apoll->double_poll);
6621                 kfree(req->apoll);
6622                 req->apoll = NULL;
6623         }
6624         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6625                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6626
6627                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6628         }
6629         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6630                 put_cred(req->creds);
6631
6632         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6633 }
6634
6635 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6636 {
6637         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6638         const struct cred *creds = NULL;
6639         int ret;
6640
6641         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6642                 creds = override_creds(req->creds);
6643
6644         switch (req->opcode) {
6645         case IORING_OP_NOP:
6646                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6647                 break;
6648         case IORING_OP_READV:
6649         case IORING_OP_READ_FIXED:
6650         case IORING_OP_READ:
6651                 ret = io_read(req, issue_flags);
6652                 break;
6653         case IORING_OP_WRITEV:
6654         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6655         case IORING_OP_WRITE:
6656                 ret = io_write(req, issue_flags);
6657                 break;
6658         case IORING_OP_FSYNC:
6659                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6660                 break;
6661         case IORING_OP_POLL_ADD:
6662                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6663                 break;
6664         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6665                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6666                 break;
6667         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6668                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6669                 break;
6670         case IORING_OP_SENDMSG:
6671                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6672                 break;
6673         case IORING_OP_SEND:
6674                 ret = io_send(req, issue_flags);
6675                 break;
6676         case IORING_OP_RECVMSG:
6677                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6678                 break;
6679         case IORING_OP_RECV:
6680                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6681                 break;
6682         case IORING_OP_TIMEOUT:
6683                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6684                 break;
6685         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6686                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6687                 break;
6688         case IORING_OP_ACCEPT:
6689                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6690                 break;
6691         case IORING_OP_CONNECT:
6692                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6693                 break;
6694         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6695                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6696                 break;
6697         case IORING_OP_FALLOCATE:
6698                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6699                 break;
6700         case IORING_OP_OPENAT:
6701                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6702                 break;
6703         case IORING_OP_CLOSE:
6704                 ret = io_close(req, issue_flags);
6705                 break;
6706         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6707                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6708                 break;
6709         case IORING_OP_STATX:
6710                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6711                 break;
6712         case IORING_OP_FADVISE:
6713                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6714                 break;
6715         case IORING_OP_MADVISE:
6716                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6717                 break;
6718         case IORING_OP_OPENAT2:
6719                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6720                 break;
6721         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6722                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6723                 break;
6724         case IORING_OP_SPLICE:
6725                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6726                 break;
6727         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6728                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6729                 break;
6730         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6731                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6732                 break;
6733         case IORING_OP_TEE:
6734                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6735                 break;
6736         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6737                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6738                 break;
6739         case IORING_OP_RENAMEAT:
6740                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6741                 break;
6742         case IORING_OP_UNLINKAT:
6743                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6744                 break;
6745         case IORING_OP_MKDIRAT:
6746                 ret = io_mkdirat(req, issue_flags);
6747                 break;
6748         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6749                 ret = io_symlinkat(req, issue_flags);
6750                 break;
6751         case IORING_OP_LINKAT:
6752                 ret = io_linkat(req, issue_flags);
6753                 break;
6754         default:
6755                 ret = -EINVAL;
6756                 break;
6757         }
6758
6759         if (creds)
6760                 revert_creds(creds);
6761         if (ret)
6762                 return ret;
6763         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6764         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6765                 io_iopoll_req_issued(req);
6766
6767         return 0;
6768 }
6769
6770 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
6771 {
6772         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6773
6774         req = io_put_req_find_next(req);
6775         return req ? &req->work : NULL;
6776 }
6777
6778 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6779 {
6780         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6781         struct io_kiocb *timeout;
6782         int ret = 0;
6783
6784         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
6785         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
6786                 __io_req_set_refcount(req, 2);
6787         else
6788                 req_ref_get(req);
6789
6790         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6791         if (timeout)
6792                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6793
6794         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
6795         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6796                 ret = -ECANCELED;
6797
6798         if (!ret) {
6799                 do {
6800                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6801                         /*
6802                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6803                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6804                          * wait for request slots on the block side.
6805                          */
6806                         if (ret != -EAGAIN)
6807                                 break;
6808                         cond_resched();
6809                 } while (1);
6810         }
6811
6812         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6813         if (ret)
6814                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6815 }
6816
6817 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6818                                                        unsigned i)
6819 {
6820         return &table->files[i];
6821 }
6822
6823 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6824                                               int index)
6825 {
6826         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6827
6828         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6829 }
6830
6831 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6832 {
6833         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6834
6835         if (__io_file_supports_nowait(file, READ))
6836                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6837         if (__io_file_supports_nowait(file, WRITE))
6838                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6839         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6840                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6841         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6842 }
6843
6844 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_ring_ctx *ctx,
6845                                              struct io_kiocb *req, int fd)
6846 {
6847         struct file *file;
6848         unsigned long file_ptr;
6849
6850         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6851                 return NULL;
6852         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6853         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6854         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6855         file_ptr &= ~FFS_MASK;
6856         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6857         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_NOWAIT_READ_BIT);
6858         io_req_set_rsrc_node(req);
6859         return file;
6860 }
6861
6862 static struct file *io_file_get_normal(struct io_ring_ctx *ctx,
6863                                        struct io_kiocb *req, int fd)
6864 {
6865         struct file *file = fget(fd);
6866
6867         trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6868
6869         /* we don't allow fixed io_uring files */
6870         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6871                 io_req_track_inflight(req);
6872         return file;
6873 }
6874
6875 static inline struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
6876                                        struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6877 {
6878         if (fixed)
6879                 return io_file_get_fixed(ctx, req, fd);
6880         else
6881                 return io_file_get_normal(ctx, req, fd);
6882 }
6883
6884 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6885 {
6886         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
6887         int ret;
6888
6889         if (prev) {
6890                 ret = io_try_cancel_userdata(req, prev->user_data);
6891                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
6892                 io_put_req(prev);
6893         } else {
6894                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6895         }
6896 }
6897
6898 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6899 {
6900         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6901                                                 struct io_timeout_data, timer);
6902         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6903         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6904         unsigned long flags;
6905
6906         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
6907         prev = req->timeout.head;
6908         req->timeout.head = NULL;
6909
6910         /*
6911          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6912          * race with the completion of the linked work.
6913          */
6914         if (prev) {
6915                 io_remove_next_linked(prev);
6916                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6917                         prev = NULL;
6918         }
6919         list_del(&req->timeout.list);
6920         req->timeout.prev = prev;
6921         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6922
6923         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
6924         io_req_task_work_add(req);
6925         return HRTIMER_NORESTART;
6926 }
6927
6928 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6929 {
6930         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6931
6932         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6933         /*
6934          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6935          * before we got a chance to setup the timer
6936          */
6937         if (req->timeout.head) {
6938                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6939
6940                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6941                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6942                                 data->mode);
6943                 list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->ltimeout_list);
6944         }
6945         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6946         /* drop submission reference */
6947         io_put_req(req);
6948 }
6949
6950 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6951         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6952 {
6953         struct io_kiocb *linked_timeout;
6954         int ret;
6955
6956 issue_sqe:
6957         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6958
6959         /*
6960          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6961          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6962          */
6963         if (likely(!ret)) {
6964                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6965                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6966                         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
6967
6968                         state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
6969                         if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
6970                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6971                         return;
6972                 }
6973
6974                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6975                 if (linked_timeout)
6976                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6977         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6978                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6979
6980                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
6981                 case IO_APOLL_READY:
6982                         if (linked_timeout)
6983                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6984                         goto issue_sqe;
6985                 case IO_APOLL_ABORTED:
6986                         /*
6987                          * Queued up for async execution, worker will release
6988                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6989                          */
6990                         io_queue_async_work(req, NULL);
6991                         break;
6992                 }
6993
6994                 if (linked_timeout)
6995                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6996         } else {
6997                 io_req_complete_failed(req, ret);
6998         }
6999 }
7000
7001 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7002         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7003 {
7004         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
7005                 return;
7006
7007         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL)))) {
7008                 __io_queue_sqe(req);
7009         } else if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
7010                 io_req_complete_fail_submit(req);
7011         } else {
7012                 int ret = io_req_prep_async(req);
7013
7014                 if (unlikely(ret))
7015                         io_req_complete_failed(req, ret);
7016                 else
7017                         io_queue_async_work(req, NULL);
7018         }
7019 }
7020
7021 /*
7022  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
7023  *
7024  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
7025  */
7026 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
7027                                         struct io_kiocb *req,
7028                                         unsigned int sqe_flags)
7029 {
7030         if (likely(!ctx->restricted))
7031                 return true;
7032
7033         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
7034                 return false;
7035
7036         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
7037             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
7038                 return false;
7039
7040         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
7041                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
7042                 return false;
7043
7044         return true;
7045 }
7046
7047 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7048                        const struct io_uring_sqe *sqe)
7049         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7050 {
7051         struct io_submit_state *state;
7052         unsigned int sqe_flags;
7053         int personality, ret = 0;
7054
7055         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
7056         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
7057         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
7058         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
7059         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
7060         req->file = NULL;
7061         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
7062         req->task = current;
7063
7064         /* enforce forwards compatibility on users */
7065         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
7066                 return -EINVAL;
7067         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
7068                 return -EINVAL;
7069         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
7070                 return -EACCES;
7071
7072         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
7073             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
7074                 return -EOPNOTSUPP;
7075         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
7076                 ctx->drain_active = true;
7077
7078         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
7079         if (personality) {
7080                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
7081                 if (!req->creds)
7082                         return -EINVAL;
7083                 get_cred(req->creds);
7084                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
7085         }
7086         state = &ctx->submit_state;
7087
7088         /*
7089          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
7090          * is potentially a read/write to block based storage.
7091          */
7092         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
7093             io_op_defs[req->opcode].plug) {
7094                 blk_start_plug(&state->plug);
7095                 state->plug_started = true;
7096         }
7097
7098         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
7099                 req->file = io_file_get(ctx, req, READ_ONCE(sqe->fd),
7100                                         (sqe_flags & IOSQE_FIXED_FILE));
7101                 if (unlikely(!req->file))
7102                         ret = -EBADF;
7103         }
7104
7105         state->ios_left--;
7106         return ret;
7107 }
7108
7109 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7110                          const struct io_uring_sqe *sqe)
7111         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7112 {
7113         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
7114         int ret;
7115
7116         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
7117         if (unlikely(ret)) {
7118 fail_req:
7119                 /* fail even hard links since we don't submit */
7120                 if (link->head) {
7121                         /*
7122                          * we can judge a link req is failed or cancelled by if
7123                          * REQ_F_FAIL is set, but the head is an exception since
7124                          * it may be set REQ_F_FAIL because of other req's failure
7125                          * so let's leverage req->result to distinguish if a head
7126                          * is set REQ_F_FAIL because of its failure or other req's
7127                          * failure so that we can set the correct ret code for it.
7128                          * init result here to avoid affecting the normal path.
7129                          */
7130                         if (!(link->head->flags & REQ_F_FAIL))
7131                                 req_fail_link_node(link->head, -ECANCELED);
7132                 } else if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7133                         /*
7134                          * the current req is a normal req, we should return
7135                          * error and thus break the submittion loop.
7136                          */
7137                         io_req_complete_failed(req, ret);
7138                         return ret;
7139                 }
7140                 req_fail_link_node(req, ret);
7141         } else {
7142                 ret = io_req_prep(req, sqe);
7143                 if (unlikely(ret))
7144                         goto fail_req;
7145         }
7146
7147         /* don't need @sqe from now on */
7148         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
7149                                   req->flags, true,
7150                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
7151
7152         /*
7153          * If we already have a head request, queue this one for async
7154          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
7155          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
7156          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
7157          * conditions are true (normal request), then just queue it.
7158          */
7159         if (link->head) {
7160                 struct io_kiocb *head = link->head;
7161
7162                 if (!(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
7163                         ret = io_req_prep_async(req);
7164                         if (unlikely(ret)) {
7165                                 req_fail_link_node(req, ret);
7166                                 if (!(head->flags & REQ_F_FAIL))
7167                                         req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
7168                         }
7169                 }
7170                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
7171                 link->last->link = req;
7172                 link->last = req;
7173
7174                 /* last request of a link, enqueue the link */
7175                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7176                         link->head = NULL;
7177                         io_queue_sqe(head);
7178                 }
7179         } else {
7180                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
7181                         link->head = req;
7182                         link->last = req;
7183                 } else {
7184                         io_queue_sqe(req);
7185                 }
7186         }
7187
7188         return 0;
7189 }
7190
7191 /*
7192  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
7193  */
7194 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
7195                                 struct io_ring_ctx *ctx)
7196 {
7197         if (state->link.head)
7198                 io_queue_sqe(state->link.head);
7199         if (state->compl_nr)
7200                 io_submit_flush_completions(ctx);
7201         if (state->plug_started)
7202                 blk_finish_plug(&state->plug);
7203 }
7204
7205 /*
7206  * Start submission side cache.
7207  */
7208 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
7209                                   unsigned int max_ios)
7210 {
7211         state->plug_started = false;
7212         state->ios_left = max_ios;
7213         /* set only head, no need to init link_last in advance */
7214         state->link.head = NULL;
7215 }
7216
7217 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
7218 {
7219         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7220
7221         /*
7222          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
7223          * since once we write the new head, the application could
7224          * write new data to them.
7225          */
7226         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
7227 }
7228
7229 /*
7230  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
7231  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
7232  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
7233  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
7234  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
7235  * prevent a re-load down the line.
7236  */
7237 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
7238 {
7239         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
7240         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
7241
7242         /*
7243          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
7244          *
7245          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
7246          *    head updates.
7247          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
7248          *    though the application is the one updating it.
7249          */
7250         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
7251         if (likely(head < ctx->sq_entries))
7252                 return &ctx->sq_sqes[head];
7253
7254         /* drop invalid entries */
7255         ctx->cq_extra--;
7256         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
7257                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
7258         return NULL;
7259 }
7260
7261 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
7262         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7263 {
7264         int submitted = 0;
7265
7266         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
7267         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
7268         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
7269                 return -EAGAIN;
7270         io_get_task_refs(nr);
7271
7272         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
7273         while (submitted < nr) {
7274                 const struct io_uring_sqe *sqe;
7275                 struct io_kiocb *req;
7276
7277                 req = io_alloc_req(ctx);
7278                 if (unlikely(!req)) {
7279                         if (!submitted)
7280                                 submitted = -EAGAIN;
7281                         break;
7282                 }
7283                 sqe = io_get_sqe(ctx);
7284                 if (unlikely(!sqe)) {
7285                         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->submit_state.free_list);
7286                         break;
7287                 }
7288                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
7289                 submitted++;
7290                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
7291                         break;
7292         }
7293
7294         if (unlikely(submitted != nr)) {
7295                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
7296                 int unused = nr - ref_used;
7297
7298                 current->io_uring->cached_refs += unused;
7299                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
7300         }
7301
7302         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
7303          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
7304         io_commit_sqring(ctx);
7305
7306         return submitted;
7307 }
7308
7309 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
7310 {
7311         return READ_ONCE(sqd->state);
7312 }
7313
7314 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7315 {
7316         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
7317         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7318         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7319                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7320         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7321 }
7322
7323 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7324 {
7325         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7326         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7327                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7328         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7329 }
7330
7331 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7332 {
7333         unsigned int to_submit;
7334         int ret = 0;
7335
7336         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7337         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7338         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
7339                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
7340
7341         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7342                 unsigned nr_events = 0;
7343                 const struct cred *creds = NULL;
7344
7345                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
7346                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
7347
7348                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7349                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
7350                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
7351
7352                 /*
7353                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
7354                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
7355                  */
7356                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
7357                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
7358                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7359                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7360
7361                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7362                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7363                 if (creds)
7364                         revert_creds(creds);
7365         }
7366
7367         return ret;
7368 }
7369
7370 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7371 {
7372         struct io_ring_ctx *ctx;
7373         unsigned sq_thread_idle = 0;
7374
7375         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7376                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
7377         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7378 }
7379
7380 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
7381 {
7382         bool did_sig = false;
7383         struct ksignal ksig;
7384
7385         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
7386             signal_pending(current)) {
7387                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7388                 if (signal_pending(current))
7389                         did_sig = get_signal(&ksig);
7390                 cond_resched();
7391                 mutex_lock(&sqd->lock);
7392         }
7393         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7394 }
7395
7396 static int io_sq_thread(void *data)
7397 {
7398         struct io_sq_data *sqd = data;
7399         struct io_ring_ctx *ctx;
7400         unsigned long timeout = 0;
7401         char buf[TASK_COMM_LEN];
7402         DEFINE_WAIT(wait);
7403
7404         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
7405         set_task_comm(current, buf);
7406
7407         if (sqd->sq_cpu != -1)
7408                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
7409         else
7410                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
7411         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
7412
7413         mutex_lock(&sqd->lock);
7414         while (1) {
7415                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
7416
7417                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
7418                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
7419                                 break;
7420                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7421                 }
7422
7423                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7424                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7425                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7426
7427                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7428                                 sqt_spin = true;
7429                 }
7430                 if (io_run_task_work())
7431                         sqt_spin = true;
7432
7433                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7434                         cond_resched();
7435                         if (sqt_spin)
7436                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7437                         continue;
7438                 }
7439
7440                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7441                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
7442                         bool needs_sched = true;
7443
7444                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7445                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7446
7447                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7448                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7449                                         needs_sched = false;
7450                                         break;
7451                                 }
7452                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
7453                                         needs_sched = false;
7454                                         break;
7455                                 }
7456                         }
7457
7458                         if (needs_sched) {
7459                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7460                                 schedule();
7461                                 mutex_lock(&sqd->lock);
7462                         }
7463                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7464                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7465                 }
7466
7467                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7468                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7469         }
7470
7471         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
7472         sqd->thread = NULL;
7473         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7474                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7475         io_run_task_work();
7476         mutex_unlock(&sqd->lock);
7477
7478         complete(&sqd->exited);
7479         do_exit(0);
7480 }
7481
7482 struct io_wait_queue {
7483         struct wait_queue_entry wq;
7484         struct io_ring_ctx *ctx;
7485         unsigned cq_tail;
7486         unsigned nr_timeouts;
7487 };
7488
7489 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7490 {
7491         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7492         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
7493
7494         /*
7495          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7496          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7497          * regardless of event count.
7498          */
7499         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7500 }
7501
7502 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7503                             int wake_flags, void *key)
7504 {
7505         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7506                                                         wq);
7507
7508         /*
7509          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7510          * the task, and the next invocation will do it.
7511          */
7512         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7513                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7514         return -1;
7515 }
7516
7517 static int io_run_task_work_sig(void)
7518 {
7519         if (io_run_task_work())
7520                 return 1;
7521         if (!signal_pending(current))
7522                 return 0;
7523         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7524                 return -ERESTARTSYS;
7525         return -EINTR;
7526 }
7527
7528 /* when returns >0, the caller should retry */
7529 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7530                                           struct io_wait_queue *iowq,
7531                                           signed long *timeout)
7532 {
7533         int ret;
7534
7535         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7536         ret = io_run_task_work_sig();
7537         if (ret || io_should_wake(iowq))
7538                 return ret;
7539         /* let the caller flush overflows, retry */
7540         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7541                 return 1;
7542
7543         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7544         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7545 }
7546
7547 /*
7548  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7549  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7550  */
7551 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7552                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7553                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7554 {
7555         struct io_wait_queue iowq;
7556         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7557         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7558         int ret;
7559
7560         do {
7561                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
7562                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7563                         return 0;
7564                 if (!io_run_task_work())
7565                         break;
7566         } while (1);
7567
7568         if (uts) {
7569                 struct timespec64 ts;
7570
7571                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7572                         return -EFAULT;
7573                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7574         }
7575
7576         if (sig) {
7577 #ifdef CONFIG_COMPAT
7578                 if (in_compat_syscall())
7579                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7580                                                       sigsz);
7581                 else
7582 #endif
7583                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7584
7585                 if (ret)
7586                         return ret;
7587         }
7588
7589         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
7590         iowq.wq.private = current;
7591         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
7592         iowq.ctx = ctx;
7593         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7594         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
7595
7596         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7597         do {
7598                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7599                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
7600                         ret = -EBUSY;
7601                         break;
7602                 }
7603                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7604                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7605                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7606                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7607                 cond_resched();
7608         } while (ret > 0);
7609
7610         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7611
7612         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7613 }
7614
7615 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7616 {
7617         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7618
7619         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7620                 kfree(table[i]);
7621         kfree(table);
7622 }
7623
7624 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7625 {
7626         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7627         size_t init_size = size;
7628         void **table;
7629
7630         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7631         if (!table)
7632                 return NULL;
7633
7634         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7635                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7636
7637                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7638                 if (!table[i]) {
7639                         io_free_page_table(table, init_size);
7640                         return NULL;
7641                 }
7642                 size -= this_size;
7643         }
7644         return table;
7645 }
7646
7647 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7648 {
7649         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7650         kfree(ref_node);
7651 }
7652
7653 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7654 {
7655         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7656         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7657         unsigned long flags;
7658         bool first_add = false;
7659
7660         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7661         node->done = true;
7662
7663         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7664                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7665                                             struct io_rsrc_node, node);
7666                 /* recycle ref nodes in order */
7667                 if (!node->done)
7668                         break;
7669                 list_del(&node->node);
7670                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7671         }
7672         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7673
7674         if (first_add)
7675                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7676 }
7677
7678 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7679 {
7680         struct io_rsrc_node *ref_node;
7681
7682         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7683         if (!ref_node)
7684                 return NULL;
7685
7686         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7687                             0, GFP_KERNEL)) {
7688                 kfree(ref_node);
7689                 return NULL;
7690         }
7691         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7692         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7693         ref_node->done = false;
7694         return ref_node;
7695 }
7696
7697 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7698                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7699 {
7700         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7701         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7702
7703         if (data_to_kill) {
7704                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7705
7706                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7707                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7708                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7709                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7710
7711                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7712                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7713                 ctx->rsrc_node = NULL;
7714         }
7715
7716         if (!ctx->rsrc_node) {
7717                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7718                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7719         }
7720 }
7721
7722 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7723 {
7724         if (ctx->rsrc_backup_node)
7725                 return 0;
7726         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7727         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7728 }
7729
7730 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7731 {
7732         int ret;
7733
7734         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7735         if (data->quiesce)
7736                 return -ENXIO;
7737
7738         data->quiesce = true;
7739         do {
7740                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7741                 if (ret)
7742                         break;
7743                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7744
7745                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7746                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7747                         break;
7748                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7749                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7750                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7751                 if (!ret) {
7752                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7753                         break;
7754                 }
7755
7756                 atomic_inc(&data->refs);
7757                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7758                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7759                 reinit_completion(&data->done);
7760
7761                 ret = io_run_task_work_sig();
7762                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7763         } while (ret >= 0);
7764         data->quiesce = false;
7765
7766         return ret;
7767 }
7768
7769 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7770 {
7771         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7772         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7773
7774         return &data->tags[table_idx][off];
7775 }
7776
7777 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7778 {
7779         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7780
7781         if (data->tags)
7782                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7783         kfree(data);
7784 }
7785
7786 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7787                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7788                               struct io_rsrc_data **pdata)
7789 {
7790         struct io_rsrc_data *data;
7791         int ret = -ENOMEM;
7792         unsigned i;
7793
7794         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7795         if (!data)
7796                 return -ENOMEM;
7797         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7798         if (!data->tags) {
7799                 kfree(data);
7800                 return -ENOMEM;
7801         }
7802
7803         data->nr = nr;
7804         data->ctx = ctx;
7805         data->do_put = do_put;
7806         if (utags) {
7807                 ret = -EFAULT;
7808                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7809                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7810
7811                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7812                                            sizeof(*tag_slot)))
7813                                 goto fail;
7814                 }
7815         }
7816
7817         atomic_set(&data->refs, 1);
7818         init_completion(&data->done);
7819         *pdata = data;
7820         return 0;
7821 fail:
7822         io_rsrc_data_free(data);
7823         return ret;
7824 }
7825
7826 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7827 {
7828         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]),
7829                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7830         return !!table->files;
7831 }
7832
7833 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
7834 {
7835         kvfree(table->files);
7836         table->files = NULL;
7837 }
7838
7839 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7840 {
7841 #if defined(CONFIG_UNIX)
7842         if (ctx->ring_sock) {
7843                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7844                 struct sk_buff *skb;
7845
7846                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7847                         kfree_skb(skb);
7848         }
7849 #else
7850         int i;
7851
7852         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7853                 struct file *file;
7854
7855                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7856                 if (file)
7857                         fput(file);
7858         }
7859 #endif
7860         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
7861         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7862         ctx->file_data = NULL;
7863         ctx->nr_user_files = 0;
7864 }
7865
7866 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7867 {
7868         int ret;
7869
7870         if (!ctx->file_data)
7871                 return -ENXIO;
7872         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7873         if (!ret)
7874                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7875         return ret;
7876 }
7877
7878 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7879         __releases(&sqd->lock)
7880 {
7881         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7882
7883         /*
7884          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7885          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7886          */
7887         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7888         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7889                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7890         mutex_unlock(&sqd->lock);
7891 }
7892
7893 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7894         __acquires(&sqd->lock)
7895 {
7896         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7897
7898         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7899         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7900         mutex_lock(&sqd->lock);
7901         if (sqd->thread)
7902                 wake_up_process(sqd->thread);
7903 }
7904
7905 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7906 {
7907         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7908         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7909
7910         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7911         mutex_lock(&sqd->lock);
7912         if (sqd->thread)
7913                 wake_up_process(sqd->thread);
7914         mutex_unlock(&sqd->lock);
7915         wait_for_completion(&sqd->exited);
7916 }
7917
7918 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7919 {
7920         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7921                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7922
7923                 io_sq_thread_stop(sqd);
7924                 kfree(sqd);
7925         }
7926 }
7927
7928 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7929 {
7930         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7931
7932         if (sqd) {
7933                 io_sq_thread_park(sqd);
7934                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7935                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7936                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7937
7938                 io_put_sq_data(sqd);
7939                 ctx->sq_data = NULL;
7940         }
7941 }
7942
7943 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7944 {
7945         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7946         struct io_sq_data *sqd;
7947         struct fd f;
7948
7949         f = fdget(p->wq_fd);
7950         if (!f.file)
7951                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7952         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7953                 fdput(f);
7954                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7955         }
7956
7957         ctx_attach = f.file->private_data;
7958         sqd = ctx_attach->sq_data;
7959         if (!sqd) {
7960                 fdput(f);
7961                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7962         }
7963         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7964                 fdput(f);
7965                 return ERR_PTR(-EPERM);
7966         }
7967
7968         refcount_inc(&sqd->refs);
7969         fdput(f);
7970         return sqd;
7971 }
7972
7973 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7974                                          bool *attached)
7975 {
7976         struct io_sq_data *sqd;
7977
7978         *attached = false;
7979         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7980                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7981                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7982                         *attached = true;
7983                         return sqd;
7984                 }
7985                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7986                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7987                         return sqd;
7988         }
7989
7990         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7991         if (!sqd)
7992                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7993
7994         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7995         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7996         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7997         mutex_init(&sqd->lock);
7998         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7999         init_completion(&sqd->exited);
8000         return sqd;
8001 }
8002
8003 #if defined(CONFIG_UNIX)
8004 /*
8005  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
8006  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
8007  * loops in the file referencing.
8008  */
8009 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
8010 {
8011         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
8012         struct scm_fp_list *fpl;
8013         struct sk_buff *skb;
8014         int i, nr_files;
8015
8016         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
8017         if (!fpl)
8018                 return -ENOMEM;
8019
8020         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
8021         if (!skb) {
8022                 kfree(fpl);
8023                 return -ENOMEM;
8024         }
8025
8026         skb->sk = sk;
8027
8028         nr_files = 0;
8029         fpl->user = get_uid(current_user());
8030         for (i = 0; i < nr; i++) {
8031                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
8032
8033                 if (!file)
8034                         continue;
8035                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
8036                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
8037                 nr_files++;
8038         }
8039
8040         if (nr_files) {
8041                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
8042                 fpl->count = nr_files;
8043                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
8044                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
8045                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
8046                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
8047
8048                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
8049                         fput(fpl->fp[i]);
8050         } else {
8051                 kfree_skb(skb);
8052                 kfree(fpl);
8053         }
8054
8055         return 0;
8056 }
8057
8058 /*
8059  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
8060  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
8061  * garbage collection to take care of this problem for us.
8062  */
8063 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8064 {
8065         unsigned left, total;
8066         int ret = 0;
8067
8068         total = 0;
8069         left = ctx->nr_user_files;
8070         while (left) {
8071                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
8072
8073                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
8074                 if (ret)
8075                         break;
8076                 left -= this_files;
8077                 total += this_files;
8078         }
8079
8080         if (!ret)
8081                 return 0;
8082
8083         while (total < ctx->nr_user_files) {
8084                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
8085
8086                 if (file)
8087                         fput(file);
8088                 total++;
8089         }
8090
8091         return ret;
8092 }
8093 #else
8094 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8095 {
8096         return 0;
8097 }
8098 #endif
8099
8100 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8101 {
8102         struct file *file = prsrc->file;
8103 #if defined(CONFIG_UNIX)
8104         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8105         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
8106         struct sk_buff *skb;
8107         int i;
8108
8109         __skb_queue_head_init(&list);
8110
8111         /*
8112          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
8113          * remove this entry and rearrange the file array.
8114          */
8115         skb = skb_dequeue(head);
8116         while (skb) {
8117                 struct scm_fp_list *fp;
8118
8119                 fp = UNIXCB(skb).fp;
8120                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
8121                         int left;
8122
8123                         if (fp->fp[i] != file)
8124                                 continue;
8125
8126                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
8127                         left = fp->count - 1 - i;
8128                         if (left) {
8129                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
8130                                                 left * sizeof(struct file *));
8131                         }
8132                         fp->count--;
8133                         if (!fp->count) {
8134                                 kfree_skb(skb);
8135                                 skb = NULL;
8136                         } else {
8137                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8138                         }
8139                         fput(file);
8140                         file = NULL;
8141                         break;
8142                 }
8143
8144                 if (!file)
8145                         break;
8146
8147                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8148
8149                 skb = skb_dequeue(head);
8150         }
8151
8152         if (skb_peek(&list)) {
8153                 spin_lock_irq(&head->lock);
8154                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
8155                         __skb_queue_tail(head, skb);
8156                 spin_unlock_irq(&head->lock);
8157         }
8158 #else
8159         fput(file);
8160 #endif
8161 }
8162
8163 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
8164 {
8165         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
8166         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
8167         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
8168
8169         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
8170                 list_del(&prsrc->list);
8171
8172                 if (prsrc->tag) {
8173                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
8174
8175                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
8176                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8177                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
8178                         ctx->cq_extra++;
8179                         io_commit_cqring(ctx);
8180                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8181                         io_cqring_ev_posted(ctx);
8182                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
8183                 }
8184
8185                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
8186                 kfree(prsrc);
8187         }
8188
8189         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
8190         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
8191                 complete(&rsrc_data->done);
8192 }
8193
8194 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
8195 {
8196         struct io_ring_ctx *ctx;
8197         struct llist_node *node;
8198
8199         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
8200         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
8201
8202         while (node) {
8203                 struct io_rsrc_node *ref_node;
8204                 struct llist_node *next = node->next;
8205
8206                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
8207                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
8208                 node = next;
8209         }
8210 }
8211
8212 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8213                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
8214 {
8215         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
8216         struct file *file;
8217         int fd, ret;
8218         unsigned i;
8219
8220         if (ctx->file_data)
8221                 return -EBUSY;
8222         if (!nr_args)
8223                 return -EINVAL;
8224         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
8225                 return -EMFILE;
8226         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
8227                 return -EMFILE;
8228         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8229         if (ret)
8230                 return ret;
8231         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
8232                                  &ctx->file_data);
8233         if (ret)
8234                 return ret;
8235
8236         ret = -ENOMEM;
8237         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
8238                 goto out_free;
8239
8240         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
8241                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
8242                         ret = -EFAULT;
8243                         goto out_fput;
8244                 }
8245                 /* allow sparse sets */
8246                 if (fd == -1) {
8247                         ret = -EINVAL;
8248                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
8249                                 goto out_fput;
8250                         continue;
8251                 }
8252
8253                 file = fget(fd);
8254                 ret = -EBADF;
8255                 if (unlikely(!file))
8256                         goto out_fput;
8257
8258                 /*
8259                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
8260                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
8261                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
8262                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
8263                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
8264                  */
8265                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8266                         fput(file);
8267                         goto out_fput;
8268                 }
8269                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
8270         }
8271
8272         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
8273         if (ret) {
8274                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8275                 return ret;
8276         }
8277
8278         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8279         return ret;
8280 out_fput:
8281         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8282                 file = io_file_from_index(ctx, i);
8283                 if (file)
8284                         fput(file);
8285         }
8286         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
8287         ctx->nr_user_files = 0;
8288 out_free:
8289         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
8290         ctx->file_data = NULL;
8291         return ret;
8292 }
8293
8294 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
8295                                 int index)
8296 {
8297 #if defined(CONFIG_UNIX)
8298         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8299         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
8300         struct sk_buff *skb;
8301
8302         /*
8303          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
8304          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
8305          * and filling it in.
8306          */
8307         spin_lock_irq(&head->lock);
8308         skb = skb_peek(head);
8309         if (skb) {
8310                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
8311
8312                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
8313                         __skb_unlink(skb, head);
8314                         spin_unlock_irq(&head->lock);
8315                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
8316                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
8317                         fpl->count++;
8318                         spin_lock_irq(&head->lock);
8319                         __skb_queue_head(head, skb);
8320                 } else {
8321                         skb = NULL;
8322                 }
8323         }
8324         spin_unlock_irq(&head->lock);
8325
8326         if (skb) {
8327                 fput(file);
8328                 return 0;
8329         }
8330
8331         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
8332 #else
8333         return 0;
8334 #endif
8335 }
8336
8337 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
8338                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
8339 {
8340         struct io_rsrc_put *prsrc;
8341
8342         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
8343         if (!prsrc)
8344                 return -ENOMEM;
8345
8346         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
8347         prsrc->rsrc = rsrc;
8348         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
8349         return 0;
8350 }
8351
8352 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
8353                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
8354 {
8355         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8356         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
8357         bool needs_switch = false;
8358         struct io_fixed_file *file_slot;
8359         int ret = -EBADF;
8360
8361         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
8362         if (file->f_op == &io_uring_fops)
8363                 goto err;
8364         ret = -ENXIO;
8365         if (!ctx->file_data)
8366                 goto err;
8367         ret = -EINVAL;
8368         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
8369                 goto err;
8370
8371         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
8372         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
8373
8374         if (file_slot->file_ptr) {
8375                 struct file *old_file;
8376
8377                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8378                 if (ret)
8379                         goto err;
8380
8381                 old_file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8382                 ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, slot_index,
8383                                             ctx->rsrc_node, old_file);
8384                 if (ret)
8385                         goto err;
8386                 file_slot->file_ptr = 0;
8387                 needs_switch = true;
8388         }
8389
8390         *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
8391         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8392         ret = io_sqe_file_register(ctx, file, slot_index);
8393         if (ret) {
8394                 file_slot->file_ptr = 0;
8395                 goto err;
8396         }
8397
8398         ret = 0;
8399 err:
8400         if (needs_switch)
8401                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8402         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
8403         if (ret)
8404                 fput(file);
8405         return ret;
8406 }
8407
8408 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
8409 {
8410         unsigned int offset = req->close.file_slot - 1;
8411         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8412         struct io_fixed_file *file_slot;
8413         struct file *file;
8414         int ret, i;
8415
8416         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
8417         ret = -ENXIO;
8418         if (unlikely(!ctx->file_data))
8419                 goto out;
8420         ret = -EINVAL;
8421         if (offset >= ctx->nr_user_files)
8422                 goto out;
8423         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8424         if (ret)
8425                 goto out;
8426
8427         i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_files);
8428         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8429         ret = -EBADF;
8430         if (!file_slot->file_ptr)
8431                 goto out;
8432
8433         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8434         ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, offset, ctx->rsrc_node, file);
8435         if (ret)
8436                 goto out;
8437
8438         file_slot->file_ptr = 0;
8439         io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8440         ret = 0;
8441 out:
8442         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
8443         return ret;
8444 }
8445
8446 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8447                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8448                                  unsigned nr_args)
8449 {
8450         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8451         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
8452         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
8453         struct io_fixed_file *file_slot;
8454         struct file *file;
8455         int fd, i, err = 0;
8456         unsigned int done;
8457         bool needs_switch = false;
8458
8459         if (!ctx->file_data)
8460                 return -ENXIO;
8461         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
8462                 return -EINVAL;
8463
8464         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8465                 u64 tag = 0;
8466
8467                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
8468                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
8469                         err = -EFAULT;
8470                         break;
8471                 }
8472                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
8473                         err = -EINVAL;
8474                         break;
8475                 }
8476                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
8477                         continue;
8478
8479                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
8480                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8481
8482                 if (file_slot->file_ptr) {
8483                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8484                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
8485                                                     ctx->rsrc_node, file);
8486                         if (err)
8487                                 break;
8488                         file_slot->file_ptr = 0;
8489                         needs_switch = true;
8490                 }
8491                 if (fd != -1) {
8492                         file = fget(fd);
8493                         if (!file) {
8494                                 err = -EBADF;
8495                                 break;
8496                         }
8497                         /*
8498                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8499                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8500                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8501                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8502                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8503                          * support regular read/write anyway.
8504                          */
8505                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8506                                 fput(file);
8507                                 err = -EBADF;
8508                                 break;
8509                         }
8510                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
8511                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8512                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8513                         if (err) {
8514                                 file_slot->file_ptr = 0;
8515                                 fput(file);
8516                                 break;
8517                         }
8518                 }
8519         }
8520
8521         if (needs_switch)
8522                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
8523         return done ? done : err;
8524 }
8525
8526 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8527                                         struct task_struct *task)
8528 {
8529         struct io_wq_hash *hash;
8530         struct io_wq_data data;
8531         unsigned int concurrency;
8532
8533         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8534         hash = ctx->hash_map;
8535         if (!hash) {
8536                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
8537                 if (!hash) {
8538                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8539                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8540                 }
8541                 refcount_set(&hash->refs, 1);
8542                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
8543                 ctx->hash_map = hash;
8544         }
8545         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8546
8547         data.hash = hash;
8548         data.task = task;
8549         data.free_work = io_wq_free_work;
8550         data.do_work = io_wq_submit_work;
8551
8552         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8553         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8554
8555         return io_wq_create(concurrency, &data);
8556 }
8557
8558 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
8559                                        struct io_ring_ctx *ctx)
8560 {
8561         struct io_uring_task *tctx;
8562         int ret;
8563
8564         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8565         if (unlikely(!tctx))
8566                 return -ENOMEM;
8567
8568         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8569         if (unlikely(ret)) {
8570                 kfree(tctx);
8571                 return ret;
8572         }
8573
8574         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
8575         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
8576                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
8577                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8578                 kfree(tctx);
8579                 return ret;
8580         }
8581
8582         xa_init(&tctx->xa);
8583         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8584         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8585         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
8586         task->io_uring = tctx;
8587         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8588         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8589         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8590         return 0;
8591 }
8592
8593 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8594 {
8595         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8596
8597         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8598         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8599         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8600
8601         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8602         kfree(tctx);
8603         tsk->io_uring = NULL;
8604 }
8605
8606 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8607                                 struct io_uring_params *p)
8608 {
8609         int ret;
8610
8611         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8612         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8613                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8614                 struct fd f;
8615
8616                 f = fdget(p->wq_fd);
8617                 if (!f.file)
8618                         return -ENXIO;
8619                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8620                         fdput(f);
8621                         return -EINVAL;
8622                 }
8623                 fdput(f);
8624         }
8625         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8626                 struct task_struct *tsk;
8627                 struct io_sq_data *sqd;
8628                 bool attached;
8629
8630                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8631                 if (IS_ERR(sqd)) {
8632                         ret = PTR_ERR(sqd);
8633                         goto err;
8634                 }
8635
8636                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8637                 ctx->sq_data = sqd;
8638                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8639                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8640                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8641
8642                 io_sq_thread_park(sqd);
8643                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8644                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8645                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8646                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8647                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8648
8649                 if (ret < 0)
8650                         goto err;
8651                 if (attached)
8652                         return 0;
8653
8654                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8655                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8656
8657                         ret = -EINVAL;
8658                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8659                                 goto err_sqpoll;
8660                         sqd->sq_cpu = cpu;
8661                 } else {
8662                         sqd->sq_cpu = -1;
8663                 }
8664
8665                 sqd->task_pid = current->pid;
8666                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8667                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8668                 if (IS_ERR(tsk)) {
8669                         ret = PTR_ERR(tsk);
8670                         goto err_sqpoll;
8671                 }
8672
8673                 sqd->thread = tsk;
8674                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8675                 wake_up_new_task(tsk);
8676                 if (ret)
8677                         goto err;
8678         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8679                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8680                 ret = -EINVAL;
8681                 goto err;
8682         }
8683
8684         return 0;
8685 err_sqpoll:
8686         complete(&ctx->sq_data->exited);
8687 err:
8688         io_sq_thread_finish(ctx);
8689         return ret;
8690 }
8691
8692 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8693                                       unsigned long nr_pages)
8694 {
8695         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8696 }
8697
8698 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8699                                    unsigned long nr_pages)
8700 {
8701         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8702
8703         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8704         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8705
8706         do {
8707                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8708                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8709                 if (new_pages > page_limit)
8710                         return -ENOMEM;
8711         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8712                                         new_pages) != cur_pages);
8713
8714         return 0;
8715 }
8716
8717 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8718 {
8719         if (ctx->user)
8720                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8721
8722         if (ctx->mm_account)
8723                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8724 }
8725
8726 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8727 {
8728         int ret;
8729
8730         if (ctx->user) {
8731                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8732                 if (ret)
8733                         return ret;
8734         }
8735
8736         if (ctx->mm_account)
8737                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8738
8739         return 0;
8740 }
8741
8742 static void io_mem_free(void *ptr)
8743 {
8744         struct page *page;
8745
8746         if (!ptr)
8747                 return;
8748
8749         page = virt_to_head_page(ptr);
8750         if (put_page_testzero(page))
8751                 free_compound_page(page);
8752 }
8753
8754 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8755 {
8756         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8757                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8758
8759         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8760 }
8761
8762 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8763                                 size_t *sq_offset)
8764 {
8765         struct io_rings *rings;
8766         size_t off, sq_array_size;
8767
8768         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8769         if (off == SIZE_MAX)
8770                 return SIZE_MAX;
8771
8772 #ifdef CONFIG_SMP
8773         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8774         if (off == 0)
8775                 return SIZE_MAX;
8776 #endif
8777
8778         if (sq_offset)
8779                 *sq_offset = off;
8780
8781         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8782         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8783                 return SIZE_MAX;
8784
8785         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8786                 return SIZE_MAX;
8787
8788         return off;
8789 }
8790
8791 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8792 {
8793         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8794         unsigned int i;
8795
8796         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8797                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8798                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8799                 if (imu->acct_pages)
8800                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8801                 kvfree(imu);
8802         }
8803         *slot = NULL;
8804 }
8805
8806 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8807 {
8808         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8809         prsrc->buf = NULL;
8810 }
8811
8812 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8813 {
8814         unsigned int i;
8815
8816         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8817                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8818         kfree(ctx->user_bufs);
8819         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8820         ctx->user_bufs = NULL;
8821         ctx->buf_data = NULL;
8822         ctx->nr_user_bufs = 0;
8823 }
8824
8825 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8826 {
8827         int ret;
8828
8829         if (!ctx->buf_data)
8830                 return -ENXIO;
8831
8832         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8833         if (!ret)
8834                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8835         return ret;
8836 }
8837
8838 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8839                        void __user *arg, unsigned index)
8840 {
8841         struct iovec __user *src;
8842
8843 #ifdef CONFIG_COMPAT
8844         if (ctx->compat) {
8845                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8846                 struct compat_iovec ciov;
8847
8848                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8849                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8850                         return -EFAULT;
8851
8852                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8853                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8854                 return 0;
8855         }
8856 #endif
8857         src = (struct iovec __user *) arg;
8858         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8859                 return -EFAULT;
8860         return 0;
8861 }
8862
8863 /*
8864  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8865  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8866  * match that one.
8867  *
8868  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8869  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8870  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8871  */
8872 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8873                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8874 {
8875         int i, j;
8876
8877         /* check current page array */
8878         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8879                 if (!PageCompound(pages[i]))
8880                         continue;
8881                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8882                         return true;
8883         }
8884
8885         /* check previously registered pages */
8886         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8887                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8888
8889                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8890                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8891                                 continue;
8892                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8893                                 return true;
8894                 }
8895         }
8896
8897         return false;
8898 }
8899
8900 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8901                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8902                                  struct page **last_hpage)
8903 {
8904         int i, ret;
8905
8906         imu->acct_pages = 0;
8907         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8908                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8909                         imu->acct_pages++;
8910                 } else {
8911                         struct page *hpage;
8912
8913                         hpage = compound_head(pages[i]);
8914                         if (hpage == *last_hpage)
8915                                 continue;
8916                         *last_hpage = hpage;
8917                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8918                                 continue;
8919                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8920                 }
8921         }
8922
8923         if (!imu->acct_pages)
8924                 return 0;
8925
8926         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8927         if (ret)
8928                 imu->acct_pages = 0;
8929         return ret;
8930 }
8931
8932 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8933                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8934                                   struct page **last_hpage)
8935 {
8936         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8937         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8938         struct page **pages = NULL;
8939         unsigned long off, start, end, ubuf;
8940         size_t size;
8941         int ret, pret, nr_pages, i;
8942
8943         if (!iov->iov_base) {
8944                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8945                 return 0;
8946         }
8947
8948         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8949         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8950         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8951         nr_pages = end - start;
8952
8953         *pimu = NULL;
8954         ret = -ENOMEM;
8955
8956         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8957         if (!pages)
8958                 goto done;
8959
8960         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8961                               GFP_KERNEL);
8962         if (!vmas)
8963                 goto done;
8964
8965         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8966         if (!imu)
8967                 goto done;
8968
8969         ret = 0;
8970         mmap_read_lock(current->mm);
8971         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8972                               pages, vmas);
8973         if (pret == nr_pages) {
8974                 /* don't support file backed memory */
8975                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8976                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8977
8978                         if (vma_is_shmem(vma))
8979                                 continue;
8980                         if (vma->vm_file &&
8981                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8982                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8983                                 break;
8984                         }
8985                 }
8986         } else {
8987                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8988         }
8989         mmap_read_unlock(current->mm);
8990         if (ret) {
8991                 /*
8992                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8993                  * release any pages we did get
8994                  */
8995                 if (pret > 0)
8996                         unpin_user_pages(pages, pret);
8997                 goto done;
8998         }
8999
9000         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
9001         if (ret) {
9002                 unpin_user_pages(pages, pret);
9003                 goto done;
9004         }
9005
9006         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
9007         size = iov->iov_len;
9008         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9009                 size_t vec_len;
9010
9011                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
9012                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
9013                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
9014                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
9015                 off = 0;
9016                 size -= vec_len;
9017         }
9018         /* store original address for later verification */
9019         imu->ubuf = ubuf;
9020         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
9021         imu->nr_bvecs = nr_pages;
9022         *pimu = imu;
9023         ret = 0;
9024 done:
9025         if (ret)
9026                 kvfree(imu);
9027         kvfree(pages);
9028         kvfree(vmas);
9029         return ret;
9030 }
9031
9032 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
9033 {
9034         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
9035         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
9036 }
9037
9038 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
9039 {
9040         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
9041
9042         /*
9043          * Don't impose further limits on the size and buffer
9044          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
9045          * submitted if they are wrong.
9046          */
9047         if (!iov->iov_base)
9048                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
9049         if (!iov->iov_len)
9050                 return -EFAULT;
9051
9052         /* arbitrary limit, but we need something */
9053         if (iov->iov_len > SZ_1G)
9054                 return -EFAULT;
9055
9056         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
9057                 return -EOVERFLOW;
9058
9059         return 0;
9060 }
9061
9062 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9063                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
9064 {
9065         struct page *last_hpage = NULL;
9066         struct io_rsrc_data *data;
9067         int i, ret;
9068         struct iovec iov;
9069
9070         if (ctx->user_bufs)
9071                 return -EBUSY;
9072         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
9073                 return -EINVAL;
9074         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9075         if (ret)
9076                 return ret;
9077         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
9078         if (ret)
9079                 return ret;
9080         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
9081         if (ret) {
9082                 io_rsrc_data_free(data);
9083                 return ret;
9084         }
9085
9086         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
9087                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
9088                 if (ret)
9089                         break;
9090                 ret = io_buffer_validate(&iov);
9091                 if (ret)
9092                         break;
9093                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
9094                         ret = -EINVAL;
9095                         break;
9096                 }
9097
9098                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
9099                                              &last_hpage);
9100                 if (ret)
9101                         break;
9102         }
9103
9104         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
9105
9106         ctx->buf_data = data;
9107         if (ret)
9108                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9109         else
9110                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9111         return ret;
9112 }
9113
9114 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
9115                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9116                                    unsigned int nr_args)
9117 {
9118         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
9119         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
9120         struct page *last_hpage = NULL;
9121         bool needs_switch = false;
9122         __u32 done;
9123         int i, err;
9124
9125         if (!ctx->buf_data)
9126                 return -ENXIO;
9127         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
9128                 return -EINVAL;
9129
9130         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
9131                 struct io_mapped_ubuf *imu;
9132                 int offset = up->offset + done;
9133                 u64 tag = 0;
9134
9135                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
9136                 if (err)
9137                         break;
9138                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
9139                         err = -EFAULT;
9140                         break;
9141                 }
9142                 err = io_buffer_validate(&iov);
9143                 if (err)
9144                         break;
9145                 if (!iov.iov_base && tag) {
9146                         err = -EINVAL;
9147                         break;
9148                 }
9149                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
9150                 if (err)
9151                         break;
9152
9153                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
9154                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
9155                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
9156                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
9157                         if (unlikely(err)) {
9158                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
9159                                 break;
9160                         }
9161                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
9162                         needs_switch = true;
9163                 }
9164
9165                 ctx->user_bufs[i] = imu;
9166                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
9167         }
9168
9169         if (needs_switch)
9170                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
9171         return done ? done : err;
9172 }
9173
9174 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
9175 {
9176         __s32 __user *fds = arg;
9177         int fd;
9178
9179         if (ctx->cq_ev_fd)
9180                 return -EBUSY;
9181
9182         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
9183                 return -EFAULT;
9184
9185         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
9186         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
9187                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
9188
9189                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9190                 return ret;
9191         }
9192
9193         return 0;
9194 }
9195
9196 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9197 {
9198         if (ctx->cq_ev_fd) {
9199                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
9200                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9201                 return 0;
9202         }
9203
9204         return -ENXIO;
9205 }
9206
9207 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
9208 {
9209         struct io_buffer *buf;
9210         unsigned long index;
9211
9212         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf) {
9213                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
9214                 cond_resched();
9215         }
9216 }
9217
9218 static void io_req_cache_free(struct list_head *list)
9219 {
9220         struct io_kiocb *req, *nxt;
9221
9222         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, inflight_entry) {
9223                 list_del(&req->inflight_entry);
9224                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
9225         }
9226 }
9227
9228 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9229 {
9230         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
9231
9232         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9233
9234         if (state->free_reqs) {
9235                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
9236                 state->free_reqs = 0;
9237         }
9238
9239         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
9240         io_req_cache_free(&state->free_list);
9241         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9242 }
9243
9244 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
9245 {
9246         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
9247                 wait_for_completion(&data->done);
9248 }
9249
9250 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9251 {
9252         io_sq_thread_finish(ctx);
9253
9254         if (ctx->mm_account) {
9255                 mmdrop(ctx->mm_account);
9256                 ctx->mm_account = NULL;
9257         }
9258
9259         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
9260         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
9261         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
9262
9263         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9264         if (ctx->buf_data)
9265                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9266         if (ctx->file_data)
9267                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
9268         if (ctx->rings)
9269                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9270         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9271         io_eventfd_unregister(ctx);
9272         io_destroy_buffers(ctx);
9273         if (ctx->sq_creds)
9274                 put_cred(ctx->sq_creds);
9275
9276         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
9277         if (ctx->rsrc_node)
9278                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
9279         if (ctx->rsrc_backup_node)
9280                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
9281         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9282
9283         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
9284         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
9285
9286 #if defined(CONFIG_UNIX)
9287         if (ctx->ring_sock) {
9288                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
9289                 sock_release(ctx->ring_sock);
9290         }
9291 #endif
9292         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
9293
9294         io_mem_free(ctx->rings);
9295         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
9296
9297         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
9298         free_uid(ctx->user);
9299         io_req_caches_free(ctx);
9300         if (ctx->hash_map)
9301                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
9302         kfree(ctx->cancel_hash);
9303         kfree(ctx->dummy_ubuf);
9304         kfree(ctx);
9305 }
9306
9307 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
9308 {
9309         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9310         __poll_t mask = 0;
9311
9312         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
9313         /*
9314          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
9315          * io_commit_cqring
9316          */
9317         smp_rmb();
9318         if (!io_sqring_full(ctx))
9319                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
9320
9321         /*
9322          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
9323          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
9324          *      CPU0                    CPU1
9325          *      ----                    ----
9326          * lock(&ctx->uring_lock);
9327          *                              lock(&ep->mtx);
9328          *                              lock(&ctx->uring_lock);
9329          * lock(&ep->mtx);
9330          *
9331          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
9332          * pushs them to do the flush.
9333          */
9334         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
9335                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
9336
9337         return mask;
9338 }
9339
9340 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9341 {
9342         const struct cred *creds;
9343
9344         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
9345         if (creds) {
9346                 put_cred(creds);
9347                 return 0;
9348         }
9349
9350         return -EINVAL;
9351 }
9352
9353 struct io_tctx_exit {
9354         struct callback_head            task_work;
9355         struct completion               completion;
9356         struct io_ring_ctx              *ctx;
9357 };
9358
9359 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
9360 {
9361         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9362         struct io_tctx_exit *work;
9363
9364         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
9365         /*
9366          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
9367          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
9368          */
9369         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
9370                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
9371         complete(&work->completion);
9372 }
9373
9374 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9375 {
9376         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9377
9378         return req->ctx == data;
9379 }
9380
9381 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
9382 {
9383         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
9384         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
9385         unsigned long interval = HZ / 20;
9386         struct io_tctx_exit exit;
9387         struct io_tctx_node *node;
9388         int ret;
9389
9390         /*
9391          * If we're doing polled IO and end up having requests being
9392          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
9393          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
9394          * as nobody else will be looking for them.
9395          */
9396         do {
9397                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
9398                 if (ctx->sq_data) {
9399                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9400                         struct task_struct *tsk;
9401
9402                         io_sq_thread_park(sqd);
9403                         tsk = sqd->thread;
9404                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
9405                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
9406                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9407                         io_sq_thread_unpark(sqd);
9408                 }
9409
9410                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
9411                         /* there is little hope left, don't run it too often */
9412                         interval = HZ * 60;
9413                 }
9414         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
9415
9416         init_completion(&exit.completion);
9417         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
9418         exit.ctx = ctx;
9419         /*
9420          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
9421          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
9422          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
9423          * this lock/unlock section also waits them to finish.
9424          */
9425         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9426         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
9427                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
9428
9429                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
9430                                         ctx_node);
9431                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
9432                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
9433                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
9434                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
9435                         continue;
9436                 wake_up_process(node->task);
9437
9438                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9439                 wait_for_completion(&exit.completion);
9440                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9441         }
9442         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9443         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9444         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9445
9446         io_ring_ctx_free(ctx);
9447 }
9448
9449 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
9450 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
9451                              bool cancel_all)
9452 {
9453         struct io_kiocb *req, *tmp;
9454         int canceled = 0;
9455
9456         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9457         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
9458         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
9459                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
9460                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
9461                         canceled++;
9462                 }
9463         }
9464         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
9465         if (canceled != 0)
9466                 io_commit_cqring(ctx);
9467         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9468         if (canceled != 0)
9469                 io_cqring_ev_posted(ctx);
9470         return canceled != 0;
9471 }
9472
9473 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
9474 {
9475         unsigned long index;
9476         struct creds *creds;
9477
9478         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9479         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9480         if (ctx->rings)
9481                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9482         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
9483                 io_unregister_personality(ctx, index);
9484         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9485
9486         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
9487         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
9488
9489         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
9490         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9491
9492         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
9493         /*
9494          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
9495          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
9496          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
9497          * over using system_wq.
9498          */
9499         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
9500 }
9501
9502 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
9503 {
9504         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9505
9506         file->private_data = NULL;
9507         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9508         return 0;
9509 }
9510
9511 struct io_task_cancel {
9512         struct task_struct *task;
9513         bool all;
9514 };
9515
9516 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9517 {
9518         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9519         struct io_task_cancel *cancel = data;
9520         bool ret;
9521
9522         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
9523                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
9524
9525                 /* protect against races with linked timeouts */
9526                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
9527                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
9528                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9529         } else {
9530                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
9531         }
9532         return ret;
9533 }
9534
9535 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
9536                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
9537 {
9538         struct io_defer_entry *de;
9539         LIST_HEAD(list);
9540
9541         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9542         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
9543                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
9544                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
9545                         break;
9546                 }
9547         }
9548         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9549         if (list_empty(&list))
9550                 return false;
9551
9552         while (!list_empty(&list)) {
9553                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
9554                 list_del_init(&de->list);
9555                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
9556                 kfree(de);
9557         }
9558         return true;
9559 }
9560
9561 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
9562 {
9563         struct io_tctx_node *node;
9564         enum io_wq_cancel cret;
9565         bool ret = false;
9566
9567         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9568         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
9569                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
9570
9571                 /*
9572                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
9573                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
9574                  */
9575                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
9576                         continue;
9577                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9578                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9579         }
9580         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9581
9582         return ret;
9583 }
9584
9585 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9586                                          struct task_struct *task,
9587                                          bool cancel_all)
9588 {
9589         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9590         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9591
9592         while (1) {
9593                 enum io_wq_cancel cret;
9594                 bool ret = false;
9595
9596                 if (!task) {
9597                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9598                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9599                         /*
9600                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9601                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9602                          */
9603                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9604                                                &cancel, true);
9605                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9606                 }
9607
9608                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9609                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9610                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9611                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9612                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9613                                 ret = true;
9614                         }
9615                 }
9616
9617                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9618                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9619                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9620                 if (task)
9621                         ret |= io_run_task_work();
9622                 if (!ret)
9623                         break;
9624                 cond_resched();
9625         }
9626 }
9627
9628 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9629 {
9630         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9631         struct io_tctx_node *node;
9632         int ret;
9633
9634         if (unlikely(!tctx)) {
9635                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9636                 if (unlikely(ret))
9637                         return ret;
9638
9639                 tctx = current->io_uring;
9640                 if (ctx->iowq_limits_set) {
9641                         unsigned int limits[2] = { ctx->iowq_limits[0],
9642                                                    ctx->iowq_limits[1], };
9643
9644                         ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, limits);
9645                         if (ret)
9646                                 return ret;
9647                 }
9648         }
9649         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9650                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9651                 if (!node)
9652                         return -ENOMEM;
9653                 node->ctx = ctx;
9654                 node->task = current;
9655
9656                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9657                                         node, GFP_KERNEL));
9658                 if (ret) {
9659                         kfree(node);
9660                         return ret;
9661                 }
9662
9663                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9664                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9665                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9666         }
9667         tctx->last = ctx;
9668         return 0;
9669 }
9670
9671 /*
9672  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9673  */
9674 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9675 {
9676         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9677
9678         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9679                 return 0;
9680         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9681 }
9682
9683 /*
9684  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9685  */
9686 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9687 {
9688         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9689         struct io_tctx_node *node;
9690
9691         if (!tctx)
9692                 return;
9693         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9694         if (!node)
9695                 return;
9696
9697         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9698         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9699
9700         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9701         list_del(&node->ctx_node);
9702         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9703
9704         if (tctx->last == node->ctx)
9705                 tctx->last = NULL;
9706         kfree(node);
9707 }
9708
9709 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9710 {
9711         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9712         struct io_tctx_node *node;
9713         unsigned long index;
9714
9715         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9716                 io_uring_del_tctx_node(index);
9717                 cond_resched();
9718         }
9719         if (wq) {
9720                 /*
9721                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9722                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9723                  */
9724                 io_wq_put_and_exit(wq);
9725                 tctx->io_wq = NULL;
9726         }
9727 }
9728
9729 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9730 {
9731         if (tracked)
9732                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9733         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9734 }
9735
9736 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9737 {
9738         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9739         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9740
9741         if (refs) {
9742                 tctx->cached_refs = 0;
9743                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9744                 put_task_struct_many(task, refs);
9745         }
9746 }
9747
9748 /*
9749  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9750  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9751  */
9752 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9753 {
9754         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9755         struct io_ring_ctx *ctx;
9756         s64 inflight;
9757         DEFINE_WAIT(wait);
9758
9759         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9760
9761         if (!current->io_uring)
9762                 return;
9763         if (tctx->io_wq)
9764                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9765
9766         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9767         do {
9768                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9769                 /* read completions before cancelations */
9770                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9771                 if (!inflight)
9772                         break;
9773
9774                 if (!sqd) {
9775                         struct io_tctx_node *node;
9776                         unsigned long index;
9777
9778                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9779                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9780                                 if (node->ctx->sq_data)
9781                                         continue;
9782                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9783                                                              cancel_all);
9784                         }
9785                 } else {
9786                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9787                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9788                                                              cancel_all);
9789                 }
9790
9791                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9792                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9793                 /*
9794                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9795                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9796                  * prepare_to_wait().
9797                  */
9798                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9799                         schedule();
9800                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9801         } while (1);
9802         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9803
9804         io_uring_clean_tctx(tctx);
9805         if (cancel_all) {
9806                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9807                 __io_uring_free(current);
9808         }
9809 }
9810
9811 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
9812 {
9813         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
9814 }
9815
9816 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9817                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9818 {
9819         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9820         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9821         struct page *page;
9822         void *ptr;
9823
9824         switch (offset) {
9825         case IORING_OFF_SQ_RING:
9826         case IORING_OFF_CQ_RING:
9827                 ptr = ctx->rings;
9828                 break;
9829         case IORING_OFF_SQES:
9830                 ptr = ctx->sq_sqes;
9831                 break;
9832         default:
9833                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9834         }
9835
9836         page = virt_to_head_page(ptr);
9837         if (sz > page_size(page))
9838                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9839
9840         return ptr;
9841 }
9842
9843 #ifdef CONFIG_MMU
9844
9845 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9846 {
9847         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9848         unsigned long pfn;
9849         void *ptr;
9850
9851         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9852         if (IS_ERR(ptr))
9853                 return PTR_ERR(ptr);
9854
9855         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9856         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9857 }
9858
9859 #else /* !CONFIG_MMU */
9860
9861 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9862 {
9863         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9864 }
9865
9866 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9867 {
9868         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9869 }
9870
9871 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9872         unsigned long addr, unsigned long len,
9873         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9874 {
9875         void *ptr;
9876
9877         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9878         if (IS_ERR(ptr))
9879                 return PTR_ERR(ptr);
9880
9881         return (unsigned long) ptr;
9882 }
9883
9884 #endif /* !CONFIG_MMU */
9885
9886 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9887 {
9888         DEFINE_WAIT(wait);
9889
9890         do {
9891                 if (!io_sqring_full(ctx))
9892                         break;
9893                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9894
9895                 if (!io_sqring_full(ctx))
9896                         break;
9897                 schedule();
9898         } while (!signal_pending(current));
9899
9900         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9901         return 0;
9902 }
9903
9904 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9905                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9906                           const sigset_t __user **sig)
9907 {
9908         struct io_uring_getevents_arg arg;
9909
9910         /*
9911          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9912          * is just a pointer to the sigset_t.
9913          */
9914         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9915                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9916                 *ts = NULL;
9917                 return 0;
9918         }
9919
9920         /*
9921          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9922          * timespec and sigset_t pointers if good.
9923          */
9924         if (*argsz != sizeof(arg))
9925                 return -EINVAL;
9926         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9927                 return -EFAULT;
9928         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9929         *argsz = arg.sigmask_sz;
9930         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9931         return 0;
9932 }
9933
9934 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9935                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9936                 size_t, argsz)
9937 {
9938         struct io_ring_ctx *ctx;
9939         int submitted = 0;
9940         struct fd f;
9941         long ret;
9942
9943         io_run_task_work();
9944
9945         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9946                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9947                 return -EINVAL;
9948
9949         f = fdget(fd);
9950         if (unlikely(!f.file))
9951                 return -EBADF;
9952
9953         ret = -EOPNOTSUPP;
9954         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9955                 goto out_fput;
9956
9957         ret = -ENXIO;
9958         ctx = f.file->private_data;
9959         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9960                 goto out_fput;
9961
9962         ret = -EBADFD;
9963         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9964                 goto out;
9965
9966         /*
9967          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9968          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9969          * we were asked to.
9970          */
9971         ret = 0;
9972         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9973                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
9974
9975                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9976                         ret = -EOWNERDEAD;
9977                         goto out;
9978                 }
9979                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9980                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9981                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9982                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9983                         if (ret)
9984                                 goto out;
9985                 }
9986                 submitted = to_submit;
9987         } else if (to_submit) {
9988                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9989                 if (unlikely(ret))
9990                         goto out;
9991                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9992                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9993                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9994
9995                 if (submitted != to_submit)
9996                         goto out;
9997         }
9998         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9999                 const sigset_t __user *sig;
10000                 struct __kernel_timespec __user *ts;
10001
10002                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
10003                 if (unlikely(ret))
10004                         goto out;
10005
10006                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
10007
10008                 /*
10009                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
10010                  * space applications don't need to do io completion events
10011                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
10012                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
10013                  */
10014                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
10015                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10016                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
10017                 } else {
10018                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
10019                 }
10020         }
10021
10022 out:
10023         percpu_ref_put(&ctx->refs);
10024 out_fput:
10025         fdput(f);
10026         return submitted ? submitted : ret;
10027 }
10028
10029 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10030 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
10031                 const struct cred *cred)
10032 {
10033         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
10034         struct group_info *gi;
10035         kernel_cap_t cap;
10036         unsigned __capi;
10037         int g;
10038
10039         seq_printf(m, "%5d\n", id);
10040         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
10041         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
10042         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
10043         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
10044         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
10045         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
10046         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
10047         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
10048         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
10049         gi = cred->group_info;
10050         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
10051                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
10052                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
10053         }
10054         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
10055         cap = cred->cap_effective;
10056         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
10057                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
10058         seq_putc(m, '\n');
10059         return 0;
10060 }
10061
10062 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
10063 {
10064         struct io_sq_data *sq = NULL;
10065         bool has_lock;
10066         int i;
10067
10068         /*
10069          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
10070          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
10071          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
10072          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
10073          */
10074         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
10075
10076         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10077                 sq = ctx->sq_data;
10078                 if (!sq->thread)
10079                         sq = NULL;
10080         }
10081
10082         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
10083         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
10084         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
10085         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
10086                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
10087
10088                 if (f)
10089                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
10090                 else
10091                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
10092         }
10093         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
10094         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
10095                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
10096                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
10097
10098                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
10099         }
10100         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
10101                 unsigned long index;
10102                 const struct cred *cred;
10103
10104                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
10105                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
10106                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
10107         }
10108         seq_printf(m, "PollList:\n");
10109         spin_lock(&ctx->completion_lock);
10110         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
10111                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
10112                 struct io_kiocb *req;
10113
10114                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
10115                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
10116                                         req->task->task_works != NULL);
10117         }
10118         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10119         if (has_lock)
10120                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10121 }
10122
10123 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
10124 {
10125         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
10126
10127         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
10128                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
10129                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
10130         }
10131 }
10132 #endif
10133
10134 static const struct file_operations io_uring_fops = {
10135         .release        = io_uring_release,
10136         .mmap           = io_uring_mmap,
10137 #ifndef CONFIG_MMU
10138         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
10139         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
10140 #endif
10141         .poll           = io_uring_poll,
10142 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10143         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
10144 #endif
10145 };
10146
10147 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
10148                                   struct io_uring_params *p)
10149 {
10150         struct io_rings *rings;
10151         size_t size, sq_array_offset;
10152
10153         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
10154         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
10155         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
10156
10157         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
10158         if (size == SIZE_MAX)
10159                 return -EOVERFLOW;
10160
10161         rings = io_mem_alloc(size);
10162         if (!rings)
10163                 return -ENOMEM;
10164
10165         ctx->rings = rings;
10166         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
10167         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
10168         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
10169         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
10170         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
10171
10172         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
10173         if (size == SIZE_MAX) {
10174                 io_mem_free(ctx->rings);
10175                 ctx->rings = NULL;
10176                 return -EOVERFLOW;
10177         }
10178
10179         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
10180         if (!ctx->sq_sqes) {
10181                 io_mem_free(ctx->rings);
10182                 ctx->rings = NULL;
10183                 return -ENOMEM;
10184         }
10185
10186         return 0;
10187 }
10188
10189 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
10190 {
10191         int ret, fd;
10192
10193         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
10194         if (fd < 0)
10195                 return fd;
10196
10197         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10198         if (ret) {
10199                 put_unused_fd(fd);
10200                 return ret;
10201         }
10202         fd_install(fd, file);
10203         return fd;
10204 }
10205
10206 /*
10207  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
10208  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
10209  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
10210  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
10211  */
10212 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
10213 {
10214         struct file *file;
10215 #if defined(CONFIG_UNIX)
10216         int ret;
10217
10218         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
10219                                 &ctx->ring_sock);
10220         if (ret)
10221                 return ERR_PTR(ret);
10222 #endif
10223
10224         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
10225                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
10226 #if defined(CONFIG_UNIX)
10227         if (IS_ERR(file)) {
10228                 sock_release(ctx->ring_sock);
10229                 ctx->ring_sock = NULL;
10230         } else {
10231                 ctx->ring_sock->file = file;
10232         }
10233 #endif
10234         return file;
10235 }
10236
10237 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
10238                            struct io_uring_params __user *params)
10239 {
10240         struct io_ring_ctx *ctx;
10241         struct file *file;
10242         int ret;
10243
10244         if (!entries)
10245                 return -EINVAL;
10246         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
10247                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10248                         return -EINVAL;
10249                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
10250         }
10251
10252         /*
10253          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
10254          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
10255          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
10256          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
10257          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
10258          * of CQ ring entries manually.
10259          */
10260         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
10261         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
10262                 /*
10263                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
10264                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
10265                  * any cq vs sq ring sizing.
10266                  */
10267                 if (!p->cq_entries)
10268                         return -EINVAL;
10269                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
10270                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10271                                 return -EINVAL;
10272                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
10273                 }
10274                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
10275                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
10276                         return -EINVAL;
10277         } else {
10278                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
10279         }
10280
10281         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
10282         if (!ctx)
10283                 return -ENOMEM;
10284         ctx->compat = in_compat_syscall();
10285         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
10286                 ctx->user = get_uid(current_user());
10287
10288         /*
10289          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
10290          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
10291          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
10292          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
10293          */
10294         mmgrab(current->mm);
10295         ctx->mm_account = current->mm;
10296
10297         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
10298         if (ret)
10299                 goto err;
10300
10301         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
10302         if (ret)
10303                 goto err;
10304         /* always set a rsrc node */
10305         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10306         if (ret)
10307                 goto err;
10308         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
10309
10310         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
10311         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
10312         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
10313         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
10314         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
10315         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
10316         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
10317         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
10318
10319         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
10320         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
10321         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
10322         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
10323         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
10324         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
10325         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
10326         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
10327
10328         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
10329                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
10330                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
10331                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
10332                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
10333                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
10334
10335         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
10336                 ret = -EFAULT;
10337                 goto err;
10338         }
10339
10340         file = io_uring_get_file(ctx);
10341         if (IS_ERR(file)) {
10342                 ret = PTR_ERR(file);
10343                 goto err;
10344         }
10345
10346         /*
10347          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
10348          * having closed it before we finish setup
10349          */
10350         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
10351         if (ret < 0) {
10352                 /* fput will clean it up */
10353                 fput(file);
10354                 return ret;
10355         }
10356
10357         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
10358         return ret;
10359 err:
10360         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
10361         return ret;
10362 }
10363
10364 /*
10365  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
10366  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
10367  * params structure passed in.
10368  */
10369 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
10370 {
10371         struct io_uring_params p;
10372         int i;
10373
10374         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
10375                 return -EFAULT;
10376         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
10377                 if (p.resv[i])
10378                         return -EINVAL;
10379         }
10380
10381         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
10382                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
10383                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
10384                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
10385                 return -EINVAL;
10386
10387         return  io_uring_create(entries, &p, params);
10388 }
10389
10390 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
10391                 struct io_uring_params __user *, params)
10392 {
10393         return io_uring_setup(entries, params);
10394 }
10395
10396 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
10397 {
10398         struct io_uring_probe *p;
10399         size_t size;
10400         int i, ret;
10401
10402         size = struct_size(p, ops, nr_args);
10403         if (size == SIZE_MAX)
10404                 return -EOVERFLOW;
10405         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
10406         if (!p)
10407                 return -ENOMEM;
10408
10409         ret = -EFAULT;
10410         if (copy_from_user(p, arg, size))
10411                 goto out;
10412         ret = -EINVAL;
10413         if (memchr_inv(p, 0, size))
10414                 goto out;
10415
10416         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
10417         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
10418                 nr_args = IORING_OP_LAST;
10419
10420         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10421                 p->ops[i].op = i;
10422                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
10423                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
10424         }
10425         p->ops_len = i;
10426
10427         ret = 0;
10428         if (copy_to_user(arg, p, size))
10429                 ret = -EFAULT;
10430 out:
10431         kfree(p);
10432         return ret;
10433 }
10434
10435 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
10436 {
10437         const struct cred *creds;
10438         u32 id;
10439         int ret;
10440
10441         creds = get_current_cred();
10442
10443         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
10444                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
10445         if (ret < 0) {
10446                 put_cred(creds);
10447                 return ret;
10448         }
10449         return id;
10450 }
10451
10452 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10453                                     unsigned int nr_args)
10454 {
10455         struct io_uring_restriction *res;
10456         size_t size;
10457         int i, ret;
10458
10459         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
10460         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10461                 return -EBADFD;
10462
10463         /* We allow only a single restrictions registration */
10464         if (ctx->restrictions.registered)
10465                 return -EBUSY;
10466
10467         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
10468                 return -EINVAL;
10469
10470         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
10471         if (size == SIZE_MAX)
10472                 return -EOVERFLOW;
10473
10474         res = memdup_user(arg, size);
10475         if (IS_ERR(res))
10476                 return PTR_ERR(res);
10477
10478         ret = 0;
10479
10480         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10481                 switch (res[i].opcode) {
10482                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
10483                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
10484                                 ret = -EINVAL;
10485                                 goto out;
10486                         }
10487
10488                         __set_bit(res[i].register_op,
10489                                   ctx->restrictions.register_op);
10490                         break;
10491                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
10492                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
10493                                 ret = -EINVAL;
10494                                 goto out;
10495                         }
10496
10497                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
10498                         break;
10499                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
10500                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
10501                         break;
10502                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
10503                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
10504                         break;
10505                 default:
10506                         ret = -EINVAL;
10507                         goto out;
10508                 }
10509         }
10510
10511 out:
10512         /* Reset all restrictions if an error happened */
10513         if (ret != 0)
10514                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
10515         else
10516                 ctx->restrictions.registered = true;
10517
10518         kfree(res);
10519         return ret;
10520 }
10521
10522 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
10523 {
10524         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10525                 return -EBADFD;
10526
10527         if (ctx->restrictions.registered)
10528                 ctx->restricted = 1;
10529
10530         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
10531         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
10532                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10533         return 0;
10534 }
10535
10536 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
10537                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10538                                      unsigned nr_args)
10539 {
10540         __u32 tmp;
10541         int err;
10542
10543         if (up->resv)
10544                 return -EINVAL;
10545         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
10546                 return -EOVERFLOW;
10547         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10548         if (err)
10549                 return err;
10550
10551         switch (type) {
10552         case IORING_RSRC_FILE:
10553                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
10554         case IORING_RSRC_BUFFER:
10555                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
10556         }
10557         return -EINVAL;
10558 }
10559
10560 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10561                                     unsigned nr_args)
10562 {
10563         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10564
10565         if (!nr_args)
10566                 return -EINVAL;
10567         memset(&up, 0, sizeof(up));
10568         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
10569                 return -EFAULT;
10570         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
10571 }
10572
10573 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10574                                    unsigned size, unsigned type)
10575 {
10576         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10577
10578         if (size != sizeof(up))
10579                 return -EINVAL;
10580         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
10581                 return -EFAULT;
10582         if (!up.nr || up.resv)
10583                 return -EINVAL;
10584         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
10585 }
10586
10587 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10588                             unsigned int size, unsigned int type)
10589 {
10590         struct io_uring_rsrc_register rr;
10591
10592         /* keep it extendible */
10593         if (size != sizeof(rr))
10594                 return -EINVAL;
10595
10596         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
10597         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
10598                 return -EFAULT;
10599         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10600                 return -EINVAL;
10601
10602         switch (type) {
10603         case IORING_RSRC_FILE:
10604                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10605                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10606         case IORING_RSRC_BUFFER:
10607                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10608                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10609         }
10610         return -EINVAL;
10611 }
10612
10613 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10614                                 unsigned len)
10615 {
10616         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10617         cpumask_var_t new_mask;
10618         int ret;
10619
10620         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10621                 return -EINVAL;
10622
10623         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10624                 return -ENOMEM;
10625
10626         cpumask_clear(new_mask);
10627         if (len > cpumask_size())
10628                 len = cpumask_size();
10629
10630         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10631                 free_cpumask_var(new_mask);
10632                 return -EFAULT;
10633         }
10634
10635         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10636         free_cpumask_var(new_mask);
10637         return ret;
10638 }
10639
10640 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10641 {
10642         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10643
10644         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10645                 return -EINVAL;
10646
10647         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10648 }
10649
10650 static int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
10651                                         void __user *arg)
10652         __must_hold(&ctx->uring_lock)
10653 {
10654         struct io_tctx_node *node;
10655         struct io_uring_task *tctx = NULL;
10656         struct io_sq_data *sqd = NULL;
10657         __u32 new_count[2];
10658         int i, ret;
10659
10660         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
10661                 return -EFAULT;
10662         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10663                 if (new_count[i] > INT_MAX)
10664                         return -EINVAL;
10665
10666         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10667                 sqd = ctx->sq_data;
10668                 if (sqd) {
10669                         /*
10670                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
10671                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
10672                          * a ref to the ctx.
10673                          */
10674                         refcount_inc(&sqd->refs);
10675                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10676                         mutex_lock(&sqd->lock);
10677                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10678                         if (sqd->thread)
10679                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
10680                 }
10681         } else {
10682                 tctx = current->io_uring;
10683         }
10684
10685         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
10686
10687         memcpy(ctx->iowq_limits, new_count, sizeof(new_count));
10688         ctx->iowq_limits_set = true;
10689
10690         ret = -EINVAL;
10691         if (tctx && tctx->io_wq) {
10692                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10693                 if (ret)
10694                         goto err;
10695         } else {
10696                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
10697         }
10698
10699         if (sqd) {
10700                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10701                 io_put_sq_data(sqd);
10702         }
10703
10704         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
10705                 return -EFAULT;
10706
10707         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
10708         if (sqd)
10709                 return 0;
10710
10711         /* now propagate the restriction to all registered users */
10712         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
10713                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
10714
10715                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
10716                         continue;
10717
10718                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10719                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
10720                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
10721                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10722         }
10723         return 0;
10724 err:
10725         if (sqd) {
10726                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10727                 io_put_sq_data(sqd);
10728         }
10729         return ret;
10730 }
10731
10732 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10733 {
10734         switch (op) {
10735         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10736         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10737         case IORING_REGISTER_FILES:
10738         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10739         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10740         case IORING_REGISTER_PROBE:
10741         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10742         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10743         case IORING_REGISTER_FILES2:
10744         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10745         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10746         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10747         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10748         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10749         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10750                 return false;
10751         default:
10752                 return true;
10753         }
10754 }
10755
10756 static int io_ctx_quiesce(struct io_ring_ctx *ctx)
10757 {
10758         long ret;
10759
10760         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10761
10762         /*
10763          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
10764          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab the
10765          * uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
10766          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
10767          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
10768          */
10769         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10770         do {
10771                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10772                 if (!ret)
10773                         break;
10774                 ret = io_run_task_work_sig();
10775         } while (ret >= 0);
10776         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10777
10778         if (ret)
10779                 io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10780         return ret;
10781 }
10782
10783 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10784                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10785         __releases(ctx->uring_lock)
10786         __acquires(ctx->uring_lock)
10787 {
10788         int ret;
10789
10790         /*
10791          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10792          * someone else killed the ctx or is already going through
10793          * io_uring_register().
10794          */
10795         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10796                 return -ENXIO;
10797
10798         if (ctx->restricted) {
10799                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10800                         return -EINVAL;
10801                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10802                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10803                         return -EACCES;
10804         }
10805
10806         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10807                 ret = io_ctx_quiesce(ctx);
10808                 if (ret)
10809                         return ret;
10810         }
10811
10812         switch (opcode) {
10813         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10814                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10815                 break;
10816         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10817                 ret = -EINVAL;
10818                 if (arg || nr_args)
10819                         break;
10820                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10821                 break;
10822         case IORING_REGISTER_FILES:
10823                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10824                 break;
10825         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10826                 ret = -EINVAL;
10827                 if (arg || nr_args)
10828                         break;
10829                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10830                 break;
10831         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10832                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10833                 break;
10834         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10835         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10836                 ret = -EINVAL;
10837                 if (nr_args != 1)
10838                         break;
10839                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10840                 if (ret)
10841                         break;
10842                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10843                         ctx->eventfd_async = 1;
10844                 else
10845                         ctx->eventfd_async = 0;
10846                 break;
10847         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10848                 ret = -EINVAL;
10849                 if (arg || nr_args)
10850                         break;
10851                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10852                 break;
10853         case IORING_REGISTER_PROBE:
10854                 ret = -EINVAL;
10855                 if (!arg || nr_args > 256)
10856                         break;
10857                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10858                 break;
10859         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10860                 ret = -EINVAL;
10861                 if (arg || nr_args)
10862                         break;
10863                 ret = io_register_personality(ctx);
10864                 break;
10865         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10866                 ret = -EINVAL;
10867                 if (arg)
10868                         break;
10869                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10870                 break;
10871         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10872                 ret = -EINVAL;
10873                 if (arg || nr_args)
10874                         break;
10875                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10876                 break;
10877         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10878                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10879                 break;
10880         case IORING_REGISTER_FILES2:
10881                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10882                 break;
10883         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10884                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10885                                               IORING_RSRC_FILE);
10886                 break;
10887         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10888                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10889                 break;
10890         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10891                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10892                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10893                 break;
10894         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10895                 ret = -EINVAL;
10896                 if (!arg || !nr_args)
10897                         break;
10898                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10899                 break;
10900         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10901                 ret = -EINVAL;
10902                 if (arg || nr_args)
10903                         break;
10904                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10905                 break;
10906         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10907                 ret = -EINVAL;
10908                 if (!arg || nr_args != 2)
10909                         break;
10910                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
10911                 break;
10912         default:
10913                 ret = -EINVAL;
10914                 break;
10915         }
10916
10917         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10918                 /* bring the ctx back to life */
10919                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10920                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10921         }
10922         return ret;
10923 }
10924
10925 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10926                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10927 {
10928         struct io_ring_ctx *ctx;
10929         long ret = -EBADF;
10930         struct fd f;
10931
10932         f = fdget(fd);
10933         if (!f.file)
10934                 return -EBADF;
10935
10936         ret = -EOPNOTSUPP;
10937         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10938                 goto out_fput;
10939
10940         ctx = f.file->private_data;
10941
10942         io_run_task_work();
10943
10944         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10945         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10946         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10947         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10948                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10949 out_fput:
10950         fdput(f);
10951         return ret;
10952 }
10953
10954 static int __init io_uring_init(void)
10955 {
10956 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10957         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10958         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10959 } while (0)
10960
10961 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10962         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10963         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10964         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10965         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10966         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10967         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10968         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10969         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10970         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10971         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10972         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10973         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10974         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10975         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10976         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10977         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10978         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10979         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10980         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10981         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10982         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10983         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10984         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10985         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10986         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10987         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10988         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10989         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10990         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
10991         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10992         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10993         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
10994
10995         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10996                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10997         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10998                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10999
11000         /* ->buf_index is u16 */
11001         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
11002
11003         /* should fit into one byte */
11004         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
11005
11006         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
11007         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
11008
11009         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
11010                                 SLAB_ACCOUNT);
11011         return 0;
11012 };
11013 __initcall(io_uring_init);