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         loff_t                          off_out;
 627         loff_t                          off_in;
 628         u64                             len;
 629         int                             splice_fd_in;
 630         unsigned int                    flags;
 631 };
 632
 633 struct io_provide_buf {
 634         struct file                     *file;
 635         __u64                           addr;
 636         __u32                           len;
 637         __u32                           bgid;
 638         __u16                           nbufs;
 639         __u16                           bid;
 640 };
 641
 642 struct io_statx {
 643         struct file                     *file;
 644         int                             dfd;
 645         unsigned int                    mask;
 646         unsigned int                    flags;
 647         const char __user               *filename;
 648         struct statx __user             *buffer;
 649 };
 650
 651 struct io_shutdown {
 652         struct file                     *file;
 653         int                             how;
 654 };
 655
 656 struct io_rename {
 657         struct file                     *file;
 658         int                             old_dfd;
 659         int                             new_dfd;
 660         struct filename                 *oldpath;
 661         struct filename                 *newpath;
 662         int                             flags;
 663 };
 664
 665 struct io_unlink {
 666         struct file                     *file;
 667         int                             dfd;
 668         int                             flags;
 669         struct filename                 *filename;
 670 };
 671
 672 struct io_mkdir {
 673         struct file                     *file;
 674         int                             dfd;
 675         umode_t                         mode;
 676         struct filename                 *filename;
 677 };
 678
 679 struct io_symlink {
 680         struct file                     *file;
 681         int                             new_dfd;
 682         struct filename                 *oldpath;
 683         struct filename                 *newpath;
 684 };
 685
 686 struct io_hardlink {
 687         struct file                     *file;
 688         int                             old_dfd;
 689         int                             new_dfd;
 690         struct filename                 *oldpath;
 691         struct filename                 *newpath;
 692         int                             flags;
 693 };
 694
 695 struct io_completion {
 696         struct file                     *file;
 697         u32                             cflags;
 698 };
 699
 700 struct io_async_connect {
 701         struct sockaddr_storage         address;
 702 };
 703
 704 struct io_async_msghdr {
 705         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 706         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 707         struct iovec                    *free_iov;
 708         struct sockaddr __user          *uaddr;
 709         struct msghdr                   msg;
 710         struct sockaddr_storage         addr;
 711 };
 712
 713 struct io_async_rw {
 714         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 715         const struct iovec              *free_iovec;
 716         struct iov_iter                 iter;
 717         struct iov_iter_state           iter_state;
 718         size_t                          bytes_done;
 719         struct wait_page_queue          wpq;
 720 };
 721
 722 enum {
 723         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 724         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 725         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 726         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 727         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 728         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 729
 730         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 731         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 732         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 733         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 734         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 735         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 736         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 737         REQ_F_POLLED_BIT,
 738         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 739         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 740         REQ_F_REISSUE_BIT,
 741         REQ_F_CREDS_BIT,
 742         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
 743         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
 744         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 745         REQ_F_NOWAIT_READ_BIT,
 746         REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT,
 747         REQ_F_ISREG_BIT,
 748
 749         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 750         __REQ_F_LAST_BIT,
 751 };
 752
 753 enum {
 754         /* ctx owns file */
 755         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 756         /* drain existing IO first */
 757         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 758         /* linked sqes */
 759         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 760         /* doesn't sever on completion < 0 */
 761         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 762         /* IOSQE_ASYNC */
 763         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 764         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 765         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 766
 767         /* fail rest of links */
 768         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 769         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 770         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 771         /* read/write uses file position */
 772         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 773         /* must not punt to workers */
 774         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 775         /* has or had linked timeout */
 776         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 777         /* needs cleanup */
 778         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 779         /* already went through poll handler */
 780         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 781         /* buffer already selected */
 782         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 783         /* completion is deferred through io_comp_state */
 784         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 785         /* caller should reissue async */
 786         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 787         /* supports async reads */
 788         REQ_F_NOWAIT_READ       = BIT(REQ_F_NOWAIT_READ_BIT),
 789         /* supports async writes */
 790         REQ_F_NOWAIT_WRITE      = BIT(REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT),
 791         /* regular file */
 792         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 793         /* has creds assigned */
 794         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
 795         /* skip refcounting if not set */
 796         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
 797         /* there is a linked timeout that has to be armed */
 798         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
 799 };
 800
 801 struct async_poll {
 802         struct io_poll_iocb     poll;
 803         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 804 };
 805
 806 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
 807
 808 struct io_task_work {
 809         union {
 810                 struct io_wq_work_node  node;
 811                 struct llist_node       fallback_node;
 812         };
 813         io_req_tw_func_t                func;
 814 };
 815
 816 enum {
 817         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 818         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 819 };
 820
 821 /*
 822  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 823  * as the first entry in their struct definition. So you can
 824  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 825  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 826  */
 827 struct io_kiocb {
 828         union {
 829                 struct file             *file;
 830                 struct io_rw            rw;
 831                 struct io_poll_iocb     poll;
 832                 struct io_poll_update   poll_update;
 833                 struct io_accept        accept;
 834                 struct io_sync          sync;
 835                 struct io_cancel        cancel;
 836                 struct io_timeout       timeout;
 837                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 838                 struct io_connect       connect;
 839                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 840                 struct io_open          open;
 841                 struct io_close         close;
 842                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 843                 struct io_fadvise       fadvise;
 844                 struct io_madvise       madvise;
 845                 struct io_epoll         epoll;
 846                 struct io_splice        splice;
 847                 struct io_provide_buf   pbuf;
 848                 struct io_statx         statx;
 849                 struct io_shutdown      shutdown;
 850                 struct io_rename        rename;
 851                 struct io_unlink        unlink;
 852                 struct io_mkdir         mkdir;
 853                 struct io_symlink       symlink;
 854                 struct io_hardlink      hardlink;
 855                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 856                 struct io_completion    compl;
 857         };
 858
 859         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 860         void                            *async_data;
 861         u8                              opcode;
 862         /* polled IO has completed */
 863         u8                              iopoll_completed;
 864
 865         u16                             buf_index;
 866         u32                             result;
 867
 868         struct io_ring_ctx              *ctx;
 869         unsigned int                    flags;
 870         atomic_t                        refs;
 871         struct task_struct              *task;
 872         u64                             user_data;
 873
 874         struct io_kiocb                 *link;
 875         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 876
 877         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 878         struct list_head                inflight_entry;
 879         struct io_task_work             io_task_work;
 880         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 881         struct hlist_node               hash_node;
 882         struct async_poll               *apoll;
 883         struct io_wq_work               work;
 884         const struct cred               *creds;
 885
 886         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 887         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 888 };
 889
 890 struct io_tctx_node {
 891         struct list_head        ctx_node;
 892         struct task_struct      *task;
 893         struct io_ring_ctx      *ctx;
 894 };
 895
 896 struct io_defer_entry {
 897         struct list_head        list;
 898         struct io_kiocb         *req;
 899         u32                     seq;
 900 };
 901
 902 struct io_op_def {
 903         /* needs req->file assigned */
 904         unsigned                needs_file : 1;
 905         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 906         unsigned                hash_reg_file : 1;
 907         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 908         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 909         /* opcode is not supported by this kernel */
 910         unsigned                not_supported : 1;
 911         /* set if opcode supports polled "wait" */
 912         unsigned                pollin : 1;
 913         unsigned                pollout : 1;
 914         /* op supports buffer selection */
 915         unsigned                buffer_select : 1;
 916         /* do prep async if is going to be punted */
 917         unsigned                needs_async_setup : 1;
 918         /* should block plug */
 919         unsigned                plug : 1;
 920         /* size of async data needed, if any */
 921         unsigned short          async_size;
 922 };
 923
 924 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 925         [IORING_OP_NOP] = {},
 926         [IORING_OP_READV] = {
 927                 .needs_file             = 1,
 928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 929                 .pollin                 = 1,
 930                 .buffer_select          = 1,
 931                 .needs_async_setup      = 1,
 932                 .plug                   = 1,
 933                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 934         },
 935         [IORING_OP_WRITEV] = {
 936                 .needs_file             = 1,
 937                 .hash_reg_file          = 1,
 938                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 939                 .pollout                = 1,
 940                 .needs_async_setup      = 1,
 941                 .plug                   = 1,
 942                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 943         },
 944         [IORING_OP_FSYNC] = {
 945                 .needs_file             = 1,
 946         },
 947         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 948                 .needs_file             = 1,
 949                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 950                 .pollin                 = 1,
 951                 .plug                   = 1,
 952                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 953         },
 954         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 955                 .needs_file             = 1,
 956                 .hash_reg_file          = 1,
 957                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 958                 .pollout                = 1,
 959                 .plug                   = 1,
 960                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 961         },
 962         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 963                 .needs_file             = 1,
 964                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 965         },
 966         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 967         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 968                 .needs_file             = 1,
 969         },
 970         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 971                 .needs_file             = 1,
 972                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 973                 .pollout                = 1,
 974                 .needs_async_setup      = 1,
 975                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 976         },
 977         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 978                 .needs_file             = 1,
 979                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 980                 .pollin                 = 1,
 981                 .buffer_select          = 1,
 982                 .needs_async_setup      = 1,
 983                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 984         },
 985         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 986                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 987         },
 988         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 989                 /* used by timeout updates' prep() */
 990         },
 991         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 992                 .needs_file             = 1,
 993                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 994                 .pollin                 = 1,
 995         },
 996         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 997         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 998                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 999         },
1000         [IORING_OP_CONNECT] = {
1001                 .needs_file             = 1,
1002                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1003                 .pollout                = 1,
1004                 .needs_async_setup      = 1,
1005                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
1006         },
1007         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
1008                 .needs_file             = 1,
1009         },
1010         [IORING_OP_OPENAT] = {},
1011         [IORING_OP_CLOSE] = {},
1012         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
1013         [IORING_OP_STATX] = {},
1014         [IORING_OP_READ] = {
1015                 .needs_file             = 1,
1016                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1017                 .pollin                 = 1,
1018                 .buffer_select          = 1,
1019                 .plug                   = 1,
1020                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1021         },
1022         [IORING_OP_WRITE] = {
1023                 .needs_file             = 1,
1024                 .hash_reg_file          = 1,
1025                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1026                 .pollout                = 1,
1027                 .plug                   = 1,
1028                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1029         },
1030         [IORING_OP_FADVISE] = {
1031                 .needs_file             = 1,
1032         },
1033         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1034         [IORING_OP_SEND] = {
1035                 .needs_file             = 1,
1036                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1037                 .pollout                = 1,
1038         },
1039         [IORING_OP_RECV] = {
1040                 .needs_file             = 1,
1041                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1042                 .pollin                 = 1,
1043                 .buffer_select          = 1,
1044         },
1045         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1046         },
1047         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1048                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1049         },
1050         [IORING_OP_SPLICE] = {
1051                 .needs_file             = 1,
1052                 .hash_reg_file          = 1,
1053                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1054         },
1055         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1056         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1057         [IORING_OP_TEE] = {
1058                 .needs_file             = 1,
1059                 .hash_reg_file          = 1,
1060                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1061         },
1062         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1063                 .needs_file             = 1,
1064         },
1065         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1066         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1067         [IORING_OP_MKDIRAT] = {},
1068         [IORING_OP_SYMLINKAT] = {},
1069         [IORING_OP_LINKAT] = {},
1070 };
1071
1072 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1073 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1074
1075 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1076 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1077 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1078                                          struct task_struct *task,
1079                                          bool cancel_all);
1080 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1081
1082 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1083                                  long res, unsigned int cflags);
1084 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1085 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req);
1086 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1087 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1088 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1089                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1090                                      unsigned nr_args);
1091 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1092 static struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
1093                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1094 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1095 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1096
1097 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1098 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1099 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1100
1101 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1102                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1103 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags);
1104
1105 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer);
1106
1107 static struct kmem_cache *req_cachep;
1108
1109 static const struct file_operations io_uring_fops;
1110
1111 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1112 {
1113 #if defined(CONFIG_UNIX)
1114         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1115                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1116
1117                 return ctx->ring_sock->sk;
1118         }
1119 #endif
1120         return NULL;
1121 }
1122 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1123
1124 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1125 {
1126         if (!*locked) {
1127                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1128                 *locked = true;
1129         }
1130 }
1131
1132 #define io_for_each_link(pos, head) \
1133         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1134
1135 /*
1136  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1137  * see commit f958d7b528b1 for details.
1138  */
1139 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1140         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1141
1142 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1143 {
1144         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1145         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1146 }
1147
1148 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1149 {
1150         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1151                 return true;
1152
1153         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1154         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1155 }
1156
1157 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1158 {
1159         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1160         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1161 }
1162
1163 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1164 {
1165         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1166         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1167         atomic_inc(&req->refs);
1168 }
1169
1170 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1171 {
1172         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1173                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1174                 atomic_set(&req->refs, nr);
1175         }
1176 }
1177
1178 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1179 {
1180         __io_req_set_refcount(req, 1);
1181 }
1182
1183 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1184 {
1185         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1186
1187         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1188                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1189                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1190         }
1191 }
1192
1193 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1194 {
1195         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1196
1197         /* already at zero, wait for ->release() */
1198         if (!got)
1199                 wait_for_completion(compl);
1200         percpu_ref_resurrect(ref);
1201         if (got)
1202                 percpu_ref_put(ref);
1203 }
1204
1205 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1206                           bool cancel_all)
1207         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1208 {
1209         struct io_kiocb *req;
1210
1211         if (task && head->task != task)
1212                 return false;
1213         if (cancel_all)
1214                 return true;
1215
1216         io_for_each_link(req, head) {
1217                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1218                         return true;
1219         }
1220         return false;
1221 }
1222
1223 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
1224 {
1225         struct io_kiocb *req;
1226
1227         io_for_each_link(req, head) {
1228                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1229                         return true;
1230         }
1231         return false;
1232 }
1233
1234 /*
1235  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
1236  * User must not hold timeout_lock.
1237  */
1238 static bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1239                                bool cancel_all)
1240 {
1241         bool matched;
1242
1243         if (task && head->task != task)
1244                 return false;
1245         if (cancel_all)
1246                 return true;
1247
1248         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1249                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
1250
1251                 /* protect against races with linked timeouts */
1252                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1253                 matched = io_match_linked(head);
1254                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1255         } else {
1256                 matched = io_match_linked(head);
1257         }
1258         return matched;
1259 }
1260
1261 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1262 {
1263         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1264 }
1265
1266 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1267 {
1268         req_set_fail(req);
1269         req->result = res;
1270 }
1271
1272 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1273 {
1274         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1275
1276         complete(&ctx->ref_comp);
1277 }
1278
1279 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1280 {
1281         return !req->timeout.off;
1282 }
1283
1284 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1285 {
1286         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1287                                                 fallback_work.work);
1288         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1289         struct io_kiocb *req, *tmp;
1290         bool locked = false;
1291
1292         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1293         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1294                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1295
1296         if (locked) {
1297                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
1298                         io_submit_flush_completions(ctx);
1299                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1300         }
1301         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1302
1303 }
1304
1305 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1306 {
1307         struct io_ring_ctx *ctx;
1308         int hash_bits;
1309
1310         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1311         if (!ctx)
1312                 return NULL;
1313
1314         /*
1315          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1316          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1317          */
1318         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1319         hash_bits -= 5;
1320         if (hash_bits <= 0)
1321                 hash_bits = 1;
1322         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1323         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1324                                         GFP_KERNEL);
1325         if (!ctx->cancel_hash)
1326                 goto err;
1327         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1328
1329         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1330         if (!ctx->dummy_ubuf)
1331                 goto err;
1332         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1333         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1334
1335         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1336                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1337                 goto err;
1338
1339         ctx->flags = p->flags;
1340         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1341         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1342         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1343         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1344         init_completion(&ctx->ref_comp);
1345         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1346         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1347         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1348         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1349         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1350         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1351         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1352         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1353         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1354         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
1355         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1356         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1357         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1358         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1359         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1360         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.free_list);
1361         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1362         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1363         return ctx;
1364 err:
1365         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1366         kfree(ctx->cancel_hash);
1367         kfree(ctx);
1368         return NULL;
1369 }
1370
1371 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1372 {
1373         struct io_rings *r = ctx->rings;
1374
1375         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1376         ctx->cq_extra--;
1377 }
1378
1379 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1380 {
1381         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1382                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1383
1384                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1385         }
1386
1387         return false;
1388 }
1389
1390 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
1391 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
1392 #ifdef CONFIG_64BIT
1393 #define FFS_ISREG               0x4UL
1394 #else
1395 #define FFS_ISREG               0x0UL
1396 #endif
1397 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
1398
1399 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1400 {
1401         return IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE);
1402 }
1403
1404 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1405 {
1406         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1407                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1408                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1409         }
1410 }
1411
1412 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1413 {
1414         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1415                 return NULL;
1416
1417         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1418         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1419
1420         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1421         io_req_set_refcount(req);
1422         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1423         return req->link;
1424 }
1425
1426 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1427 {
1428         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
1429                 return NULL;
1430         return __io_prep_linked_timeout(req);
1431 }
1432
1433 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1434 {
1435         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1436         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1437
1438         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1439                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1440                 req->creds = get_current_cred();
1441         }
1442
1443         req->work.list.next = NULL;
1444         req->work.flags = 0;
1445         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1446                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1447
1448         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1449                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1450                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1451         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1452                 if (def->unbound_nonreg_file)
1453                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1454         }
1455 }
1456
1457 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1458 {
1459         struct io_kiocb *cur;
1460
1461         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1462                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1463
1464                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1465                 io_for_each_link(cur, req)
1466                         io_prep_async_work(cur);
1467                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1468         } else {
1469                 io_for_each_link(cur, req)
1470                         io_prep_async_work(cur);
1471         }
1472 }
1473
1474 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1475 {
1476         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1477         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1478         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1479
1480         /* must not take the lock, NULL it as a precaution */
1481         locked = NULL;
1482
1483         BUG_ON(!tctx);
1484         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1485
1486         /* init ->work of the whole link before punting */
1487         io_prep_async_link(req);
1488
1489         /*
1490          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1491          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1492          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1493          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1494          * worker for it).
1495          */
1496         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1497                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1498
1499         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1500                                         &req->work, req->flags);
1501         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1502         if (link)
1503                 io_queue_linked_timeout(link);
1504 }
1505
1506 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1507         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1508         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1509 {
1510         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1511
1512         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1513                 if (status)
1514                         req_set_fail(req);
1515                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1516                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1517                 list_del_init(&req->timeout.list);
1518                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1519                 io_put_req_deferred(req);
1520         }
1521 }
1522
1523 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1524 {
1525         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1526                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1527                                                 struct io_defer_entry, list);
1528
1529                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1530                         break;
1531                 list_del_init(&de->list);
1532                 io_req_task_queue(de->req);
1533                 kfree(de);
1534         }
1535 }
1536
1537 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1538         __must_hold(&ctx->completion_lock)
1539 {
1540         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1541         struct io_kiocb *req, *tmp;
1542
1543         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1544         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1545                 u32 events_needed, events_got;
1546
1547                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1548                         break;
1549
1550                 /*
1551                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1552                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1553                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1554                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1555                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1556                  */
1557                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1558                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1559                 if (events_got < events_needed)
1560                         break;
1561
1562                 io_kill_timeout(req, 0);
1563         }
1564         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1565         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1566 }
1567
1568 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1569 {
1570         if (ctx->off_timeout_used)
1571                 io_flush_timeouts(ctx);
1572         if (ctx->drain_active)
1573                 io_queue_deferred(ctx);
1574 }
1575
1576 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1577 {
1578         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1579                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1580         /* order cqe stores with ring update */
1581         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1582 }
1583
1584 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1585 {
1586         struct io_rings *r = ctx->rings;
1587
1588         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1589 }
1590
1591 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1592 {
1593         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1594 }
1595
1596 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1597 {
1598         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1599         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1600
1601         /*
1602          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1603          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1604          * fill the cq entry
1605          */
1606         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1607                 return NULL;
1608
1609         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1610         return &rings->cqes[tail & mask];
1611 }
1612
1613 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1614 {
1615         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1616                 return false;
1617         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1618                 return false;
1619         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1620 }
1621
1622 /*
1623  * This should only get called when at least one event has been posted.
1624  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
1625  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
1626  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
1627  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
1628  */
1629 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1630 {
1631         /*
1632          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
1633          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
1634          * wake as many waiters as we need to.
1635          */
1636         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1637                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1638         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1639                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1640         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1641                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1642         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait))
1643                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1644 }
1645
1646 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1647 {
1648         /* see waitqueue_active() comment */
1649         smp_mb();
1650
1651         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1652                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1653                         wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1654         }
1655         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1656                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1657         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait))
1658                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1659 }
1660
1661 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1662 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1663 {
1664         bool all_flushed, posted;
1665
1666         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1667                 return false;
1668
1669         posted = false;
1670         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1671         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1672                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1673                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1674
1675                 if (!cqe && !force)
1676                         break;
1677                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1678                                         struct io_overflow_cqe, list);
1679                 if (cqe)
1680                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1681                 else
1682                         io_account_cq_overflow(ctx);
1683
1684                 posted = true;
1685                 list_del(&ocqe->list);
1686                 kfree(ocqe);
1687         }
1688
1689         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1690         if (all_flushed) {
1691                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1692                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1693                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1694         }
1695
1696         if (posted)
1697                 io_commit_cqring(ctx);
1698         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1699         if (posted)
1700                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1701         return all_flushed;
1702 }
1703
1704 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1705 {
1706         bool ret = true;
1707
1708         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1709                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1710                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1711                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1712                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1713                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1714                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1715         }
1716
1717         return ret;
1718 }
1719
1720 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1721 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1722 {
1723         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1724
1725         if (likely(task == current)) {
1726                 tctx->cached_refs += nr;
1727         } else {
1728                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1729                 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1730                         wake_up(&tctx->wait);
1731                 put_task_struct_many(task, nr);
1732         }
1733 }
1734
1735 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
1736 {
1737         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
1738
1739         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
1740         refcount_add(refill, &current->usage);
1741         tctx->cached_refs += refill;
1742 }
1743
1744 static inline void io_get_task_refs(int nr)
1745 {
1746         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1747
1748         tctx->cached_refs -= nr;
1749         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
1750                 io_task_refs_refill(tctx);
1751 }
1752
1753 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
1754 {
1755         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1756         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
1757
1758         if (refs) {
1759                 tctx->cached_refs = 0;
1760                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
1761                 put_task_struct_many(task, refs);
1762         }
1763 }
1764
1765 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1766                                      long res, unsigned int cflags)
1767 {
1768         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1769
1770         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1771         if (!ocqe) {
1772                 /*
1773                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1774                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1775                  * on the floor.
1776                  */
1777                 io_account_cq_overflow(ctx);
1778                 return false;
1779         }
1780         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1781                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1782                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1783                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1784
1785         }
1786         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1787         ocqe->cqe.res = res;
1788         ocqe->cqe.flags = cflags;
1789         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1790         return true;
1791 }
1792
1793 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1794                                           long res, unsigned int cflags)
1795 {
1796         struct io_uring_cqe *cqe;
1797
1798         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1799
1800         /*
1801          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1802          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1803          * the ring.
1804          */
1805         cqe = io_get_cqe(ctx);
1806         if (likely(cqe)) {
1807                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1808                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1809                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1810                 return true;
1811         }
1812         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1813 }
1814
1815 /* not as hot to bloat with inlining */
1816 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1817                                           long res, unsigned int cflags)
1818 {
1819         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1820 }
1821
1822 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1823                                  unsigned int cflags)
1824 {
1825         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1826
1827         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1828         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1829         /*
1830          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1831          * free_list cache.
1832          */
1833         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1834                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1835                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
1836                                 io_disarm_next(req);
1837                         if (req->link) {
1838                                 io_req_task_queue(req->link);
1839                                 req->link = NULL;
1840                         }
1841                 }
1842                 io_dismantle_req(req);
1843                 io_put_task(req->task, 1);
1844                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
1845                 ctx->locked_free_nr++;
1846         } else {
1847                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1848                         req = NULL;
1849         }
1850         io_commit_cqring(ctx);
1851         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1852
1853         if (req) {
1854                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1855                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1856         }
1857 }
1858
1859 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1860 {
1861         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1862 }
1863
1864 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1865                                   unsigned int cflags)
1866 {
1867         if (io_req_needs_clean(req))
1868                 io_clean_op(req);
1869         req->result = res;
1870         req->compl.cflags = cflags;
1871         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1872 }
1873
1874 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1875                                      long res, unsigned cflags)
1876 {
1877         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1878                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1879         else
1880                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1881 }
1882
1883 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1884 {
1885         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1886 }
1887
1888 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1889 {
1890         req_set_fail(req);
1891         io_req_complete_post(req, res, 0);
1892 }
1893
1894 static void io_req_complete_fail_submit(struct io_kiocb *req)
1895 {
1896         /*
1897          * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks with
1898          * normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1899          */
1900         req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1901         req->flags |= REQ_F_LINK;
1902         io_req_complete_failed(req, req->result);
1903 }
1904
1905 /*
1906  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1907  * advance and keep them valid across allocations.
1908  */
1909 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1910 {
1911         req->ctx = ctx;
1912         req->link = NULL;
1913         req->async_data = NULL;
1914         /* not necessary, but safer to zero */
1915         req->result = 0;
1916 }
1917
1918 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1919                                         struct io_submit_state *state)
1920 {
1921         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1922         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1923         ctx->locked_free_nr = 0;
1924         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1925 }
1926
1927 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1928 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1929 {
1930         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1931         int nr;
1932
1933         /*
1934          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1935          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1936          * side cache.
1937          */
1938         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1939                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
1940
1941         nr = state->free_reqs;
1942         while (!list_empty(&state->free_list)) {
1943                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&state->free_list,
1944                                         struct io_kiocb, inflight_entry);
1945
1946                 list_del(&req->inflight_entry);
1947                 state->reqs[nr++] = req;
1948                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1949                         break;
1950         }
1951
1952         state->free_reqs = nr;
1953         return nr != 0;
1954 }
1955
1956 /*
1957  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1958  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1959  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1960  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1961  */
1962 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1963         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1964 {
1965         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1966         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1967         int ret, i;
1968
1969         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1970
1971         if (likely(state->free_reqs || io_flush_cached_reqs(ctx)))
1972                 goto got_req;
1973
1974         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1975                                     state->reqs);
1976
1977         /*
1978          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1979          * retry single alloc to be on the safe side.
1980          */
1981         if (unlikely(ret <= 0)) {
1982                 state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1983                 if (!state->reqs[0])
1984                         return NULL;
1985                 ret = 1;
1986         }
1987
1988         for (i = 0; i < ret; i++)
1989                 io_preinit_req(state->reqs[i], ctx);
1990         state->free_reqs = ret;
1991 got_req:
1992         state->free_reqs--;
1993         return state->reqs[state->free_reqs];
1994 }
1995
1996 static inline void io_put_file(struct file *file)
1997 {
1998         if (file)
1999                 fput(file);
2000 }
2001
2002 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
2003 {
2004         unsigned int flags = req->flags;
2005
2006         if (io_req_needs_clean(req))
2007                 io_clean_op(req);
2008         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
2009                 io_put_file(req->file);
2010         if (req->fixed_rsrc_refs)
2011                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
2012         if (req->async_data) {
2013                 kfree(req->async_data);
2014                 req->async_data = NULL;
2015         }
2016 }
2017
2018 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
2019 {
2020         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2021
2022         io_dismantle_req(req);
2023         io_put_task(req->task, 1);
2024
2025         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2026         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
2027         ctx->locked_free_nr++;
2028         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2029
2030         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2031 }
2032
2033 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2034 {
2035         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2036
2037         req->link = nxt->link;
2038         nxt->link = NULL;
2039 }
2040
2041 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2042         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2043         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
2044 {
2045         struct io_kiocb *link = req->link;
2046
2047         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2048                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2049
2050                 io_remove_next_linked(req);
2051                 link->timeout.head = NULL;
2052                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2053                         list_del(&link->timeout.list);
2054                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2055                                              -ECANCELED, 0);
2056                         io_put_req_deferred(link);
2057                         return true;
2058                 }
2059         }
2060         return false;
2061 }
2062
2063 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2064         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2065 {
2066         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
2067
2068         req->link = NULL;
2069         while (link) {
2070                 long res = -ECANCELED;
2071
2072                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
2073                         res = link->result;
2074
2075                 nxt = link->link;
2076                 link->link = NULL;
2077
2078                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2079                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, res, 0);
2080                 io_put_req_deferred(link);
2081                 link = nxt;
2082         }
2083 }
2084
2085 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2086         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2087 {
2088         bool posted = false;
2089
2090         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2091                 struct io_kiocb *link = req->link;
2092
2093                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2094                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2095                         io_remove_next_linked(req);
2096                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2097                                              -ECANCELED, 0);
2098                         io_put_req_deferred(link);
2099                         posted = true;
2100                 }
2101         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2102                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2103
2104                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2105                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
2106                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2107         }
2108         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2109                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2110                 posted |= (req->link != NULL);
2111                 io_fail_links(req);
2112         }
2113         return posted;
2114 }
2115
2116 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2117 {
2118         struct io_kiocb *nxt;
2119
2120         /*
2121          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2122          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2123          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2124          * of the chain.
2125          */
2126         if (req->flags & IO_DISARM_MASK) {
2127                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2128                 bool posted;
2129
2130                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
2131                 posted = io_disarm_next(req);
2132                 if (posted)
2133                         io_commit_cqring(req->ctx);
2134                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2135                 if (posted)
2136                         io_cqring_ev_posted(ctx);
2137         }
2138         nxt = req->link;
2139         req->link = NULL;
2140         return nxt;
2141 }
2142
2143 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2144 {
2145         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
2146                 return NULL;
2147         return __io_req_find_next(req);
2148 }
2149
2150 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2151 {
2152         if (!ctx)
2153                 return;
2154         if (*locked) {
2155                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
2156                         io_submit_flush_completions(ctx);
2157                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2158                 *locked = false;
2159         }
2160         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2161 }
2162
2163 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2164 {
2165         bool locked = false;
2166         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2167         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2168                                                   task_work);
2169
2170         while (1) {
2171                 struct io_wq_work_node *node;
2172
2173                 if (!tctx->task_list.first && locked && ctx->submit_state.compl_nr)
2174                         io_submit_flush_completions(ctx);
2175
2176                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2177                 node = tctx->task_list.first;
2178                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2179                 if (!node)
2180                         tctx->task_running = false;
2181                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2182                 if (!node)
2183                         break;
2184
2185                 do {
2186                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
2187                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2188                                                             io_task_work.node);
2189
2190                         if (req->ctx != ctx) {
2191                                 ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2192                                 ctx = req->ctx;
2193                                 /* if not contended, grab and improve batching */
2194                                 locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
2195                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
2196                         }
2197                         req->io_task_work.func(req, &locked);
2198                         node = next;
2199                 } while (node);
2200
2201                 cond_resched();
2202         }
2203
2204         ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2205
2206         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_idle */
2207         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
2208                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2209 }
2210
2211 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2212 {
2213         struct task_struct *tsk = req->task;
2214         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2215         enum task_work_notify_mode notify;
2216         struct io_wq_work_node *node;
2217         unsigned long flags;
2218         bool running;
2219
2220         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2221
2222         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2223         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2224         running = tctx->task_running;
2225         if (!running)
2226                 tctx->task_running = true;
2227         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2228
2229         /* task_work already pending, we're done */
2230         if (running)
2231                 return;
2232
2233         /*
2234          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2235          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2236          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2237          * will do the job.
2238          */
2239         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2240         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
2241                 wake_up_process(tsk);
2242                 return;
2243         }
2244
2245         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2246         tctx->task_running = false;
2247         node = tctx->task_list.first;
2248         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2249         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2250
2251         while (node) {
2252                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2253                 node = node->next;
2254                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2255                               &req->ctx->fallback_llist))
2256                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2257         }
2258 }
2259
2260 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2261 {
2262         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2263
2264         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
2265         io_tw_lock(ctx, locked);
2266         io_req_complete_failed(req, req->result);
2267 }
2268
2269 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2270 {
2271         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2272
2273         io_tw_lock(ctx, locked);
2274         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
2275         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2276                 __io_queue_sqe(req);
2277         else
2278                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2279 }
2280
2281 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2282 {
2283         req->result = ret;
2284         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2285         io_req_task_work_add(req);
2286 }
2287
2288 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2289 {
2290         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2291         io_req_task_work_add(req);
2292 }
2293
2294 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2295 {
2296         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2297         io_req_task_work_add(req);
2298 }
2299
2300 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2301 {
2302         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2303
2304         if (nxt)
2305                 io_req_task_queue(nxt);
2306 }
2307
2308 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2309 {
2310         io_queue_next(req);
2311         __io_free_req(req);
2312 }
2313
2314 static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2315 {
2316         io_free_req(req);
2317 }
2318
2319 struct req_batch {
2320         struct task_struct      *task;
2321         int                     task_refs;
2322         int                     ctx_refs;
2323 };
2324
2325 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2326 {
2327         rb->task_refs = 0;
2328         rb->ctx_refs = 0;
2329         rb->task = NULL;
2330 }
2331
2332 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2333                                      struct req_batch *rb)
2334 {
2335         if (rb->ctx_refs)
2336                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2337         if (rb->task)
2338                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2339 }
2340
2341 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2342                               struct io_submit_state *state)
2343 {
2344         io_queue_next(req);
2345         io_dismantle_req(req);
2346
2347         if (req->task != rb->task) {
2348                 if (rb->task)
2349                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2350                 rb->task = req->task;
2351                 rb->task_refs = 0;
2352         }
2353         rb->task_refs++;
2354         rb->ctx_refs++;
2355
2356         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2357                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2358         else
2359                 list_add(&req->inflight_entry, &state->free_list);
2360 }
2361
2362 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2363         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2364 {
2365         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2366         int i, nr = state->compl_nr;
2367         struct req_batch rb;
2368
2369         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2370         for (i = 0; i < nr; i++) {
2371                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2372
2373                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2374                                         req->compl.cflags);
2375         }
2376         io_commit_cqring(ctx);
2377         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2378         io_cqring_ev_posted(ctx);
2379
2380         io_init_req_batch(&rb);
2381         for (i = 0; i < nr; i++) {
2382                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2383
2384                 if (req_ref_put_and_test(req))
2385                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2386         }
2387
2388         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2389         state->compl_nr = 0;
2390 }
2391
2392 /*
2393  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2394  * was the last reference to this request.
2395  */
2396 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2397 {
2398         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2399
2400         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2401                 nxt = io_req_find_next(req);
2402                 __io_free_req(req);
2403         }
2404         return nxt;
2405 }
2406
2407 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2408 {
2409         if (req_ref_put_and_test(req))
2410                 io_free_req(req);
2411 }
2412
2413 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2414 {
2415         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2416                 req->io_task_work.func = io_free_req_work;
2417                 io_req_task_work_add(req);
2418         }
2419 }
2420
2421 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2422 {
2423         /* See comment at the top of this file */
2424         smp_rmb();
2425         return __io_cqring_events(ctx);
2426 }
2427
2428 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2429 {
2430         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2431
2432         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2433         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2434 }
2435
2436 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2437 {
2438         unsigned int cflags;
2439
2440         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2441         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2442         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2443         kfree(kbuf);
2444         return cflags;
2445 }
2446
2447 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2448 {
2449         struct io_buffer *kbuf;
2450
2451         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
2452                 return 0;
2453         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2454         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2455 }
2456
2457 static inline bool io_run_task_work(void)
2458 {
2459         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2460                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2461                 tracehook_notify_signal();
2462                 return true;
2463         }
2464
2465         return false;
2466 }
2467
2468 /*
2469  * Find and free completed poll iocbs
2470  */
2471 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2472                                struct list_head *done)
2473 {
2474         struct req_batch rb;
2475         struct io_kiocb *req;
2476
2477         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2478         smp_rmb();
2479
2480         io_init_req_batch(&rb);
2481         while (!list_empty(done)) {
2482                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2483                 list_del(&req->inflight_entry);
2484
2485                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2486                                         io_put_rw_kbuf(req));
2487                 (*nr_events)++;
2488
2489                 if (req_ref_put_and_test(req))
2490                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2491         }
2492
2493         io_commit_cqring(ctx);
2494         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2495         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2496 }
2497
2498 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2499                         long min)
2500 {
2501         struct io_kiocb *req, *tmp;
2502         LIST_HEAD(done);
2503         bool spin;
2504
2505         /*
2506          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2507          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2508          */
2509         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2510
2511         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2512                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2513                 int ret;
2514
2515                 /*
2516                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2517                  * If we find a request that requires polling, break out
2518                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2519                  */
2520                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2521                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2522                         continue;
2523                 }
2524                 if (!list_empty(&done))
2525                         break;
2526
2527                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2528                 if (unlikely(ret < 0))
2529                         return ret;
2530                 else if (ret)
2531                         spin = false;
2532
2533                 /* iopoll may have completed current req */
2534                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2535                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2536         }
2537
2538         if (!list_empty(&done))
2539                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2540
2541         return 0;
2542 }
2543
2544 /*
2545  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2546  * find and complete them.
2547  */
2548 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2549 {
2550         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2551                 return;
2552
2553         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2554         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2555                 unsigned int nr_events = 0;
2556
2557                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2558
2559                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2560                 if (nr_events == 0)
2561                         break;
2562                 /*
2563                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2564                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2565                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2566                  */
2567                 if (need_resched()) {
2568                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2569                         cond_resched();
2570                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2571                 }
2572         }
2573         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2574 }
2575
2576 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2577 {
2578         unsigned int nr_events = 0;
2579         int ret = 0;
2580
2581         /*
2582          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2583          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2584          * that got punted to a workqueue.
2585          */
2586         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2587         /*
2588          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2589          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2590          * already triggered a CQE (eg in error).
2591          */
2592         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2593                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2594         if (io_cqring_events(ctx))
2595                 goto out;
2596         do {
2597                 /*
2598                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2599                  * application entering polling for a command before it gets
2600                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2601                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2602                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2603                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2604                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2605                  * very same mutex.
2606                  */
2607                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2608                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2609
2610                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2611                         io_run_task_work();
2612                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2613
2614                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2615                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2616                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2617                                 break;
2618                 }
2619                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2620         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2621 out:
2622         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2623         return ret;
2624 }
2625
2626 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2627 {
2628         /*
2629          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2630          * thread.
2631          */
2632         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2633                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2634
2635                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2636                 sb_end_write(sb);
2637         }
2638 }
2639
2640 #ifdef CONFIG_BLOCK
2641 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2642 {
2643         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2644
2645         if (!rw)
2646                 return !io_req_prep_async(req);
2647         iov_iter_restore(&rw->iter, &rw->iter_state);
2648         return true;
2649 }
2650
2651 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2652 {
2653         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2654         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2655
2656         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2657                 return false;
2658         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2659             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2660                 return false;
2661         /*
2662          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2663          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2664          * -EAGAIN.
2665          */
2666         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2667                 return false;
2668         /*
2669          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2670          * not in the original thread group (or in task context).
2671          */
2672         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2673                 return false;
2674         return true;
2675 }
2676 #else
2677 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2678 {
2679         return false;
2680 }
2681 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2682 {
2683         return false;
2684 }
2685 #endif
2686
2687 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
2688 {
2689         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE) {
2690                 kiocb_end_write(req);
2691                 fsnotify_modify(req->file);
2692         } else {
2693                 fsnotify_access(req->file);
2694         }
2695         if (res != req->result) {
2696                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2697                     io_rw_should_reissue(req)) {
2698                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2699                         return true;
2700                 }
2701                 req_set_fail(req);
2702                 req->result = res;
2703         }
2704         return false;
2705 }
2706
2707 static void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2708 {
2709         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2710         long res = req->result;
2711
2712         if (*locked) {
2713                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2714                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2715
2716                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2717                 state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
2718                 if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
2719                         io_submit_flush_completions(ctx);
2720         } else {
2721                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2722         }
2723 }
2724
2725 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2726                              unsigned int issue_flags)
2727 {
2728         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2729                 return;
2730         __io_req_complete(req, issue_flags, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
2731 }
2732
2733 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2734 {
2735         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2736
2737         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2738                 return;
2739         req->result = res;
2740         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
2741         io_req_task_work_add(req);
2742 }
2743
2744 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2745 {
2746         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2747
2748         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2749                 kiocb_end_write(req);
2750         if (unlikely(res != req->result)) {
2751                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2752                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2753                         return;
2754                 }
2755         }
2756
2757         WRITE_ONCE(req->result, res);
2758         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2759         smp_wmb();
2760         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2761 }
2762
2763 /*
2764  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2765  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2766  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2767  * accessing the kiocb cookie.
2768  */
2769 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2770 {
2771         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2772         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2773
2774         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2775         if (unlikely(in_async))
2776                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2777
2778         /*
2779          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2780          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2781          * different devices.
2782          */
2783         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2784                 ctx->poll_multi_queue = false;
2785         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2786                 struct io_kiocb *list_req;
2787                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2788
2789                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2790                                                 inflight_entry);
2791
2792                 if (list_req->file != req->file) {
2793                         ctx->poll_multi_queue = true;
2794                 } else {
2795                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2796                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2797                         if (queue_num0 != queue_num1)
2798                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2799                 }
2800         }
2801
2802         /*
2803          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2804          * it to the front so we find it first.
2805          */
2806         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2807                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2808         else
2809                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2810
2811         if (unlikely(in_async)) {
2812                 /*
2813                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2814                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2815                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2816                  * whether should wake up sq thread.
2817                  */
2818                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2819                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2820                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2821
2822                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2823         }
2824 }
2825
2826 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2827 {
2828         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2829 }
2830
2831 /*
2832  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2833  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2834  * inline.
2835  */
2836 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, int rw)
2837 {
2838         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2839
2840         if (S_ISBLK(mode)) {
2841                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2842                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2843                         return true;
2844                 return false;
2845         }
2846         if (S_ISSOCK(mode))
2847                 return true;
2848         if (S_ISREG(mode)) {
2849                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2850                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2851                     file->f_op != &io_uring_fops)
2852                         return true;
2853                 return false;
2854         }
2855
2856         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2857         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2858                 return true;
2859
2860         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2861                 return false;
2862
2863         if (rw == READ)
2864                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2865
2866         return file->f_op->write_iter != NULL;
2867 }
2868
2869 static bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req, int rw)
2870 {
2871         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_READ))
2872                 return true;
2873         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_WRITE))
2874                 return true;
2875
2876         return __io_file_supports_nowait(req->file, rw);
2877 }
2878
2879 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2880                       int rw)
2881 {
2882         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2883         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2884         struct file *file = req->file;
2885         unsigned ioprio;
2886         int ret;
2887
2888         if (!io_req_ffs_set(req) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2889                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2890
2891         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2892         if (kiocb->ki_pos == -1) {
2893                 if (!(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2894                         req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2895                         kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2896                 } else {
2897                         kiocb->ki_pos = 0;
2898                 }
2899         }
2900         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2901         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2902         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2903         if (unlikely(ret))
2904                 return ret;
2905
2906         /*
2907          * If the file is marked O_NONBLOCK, still allow retry for it if it
2908          * supports async. Otherwise it's impossible to use O_NONBLOCK files
2909          * reliably. If not, or it IOCB_NOWAIT is set, don't retry.
2910          */
2911         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
2912             ((file->f_flags & O_NONBLOCK) && !io_file_supports_nowait(req, rw)))
2913                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2914
2915         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2916         if (ioprio) {
2917                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2918                 if (ret)
2919                         return ret;
2920
2921                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2922         } else
2923                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2924
2925         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2926                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2927                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2928                         return -EOPNOTSUPP;
2929
2930                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI | IOCB_ALLOC_CACHE;
2931                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2932                 req->iopoll_completed = 0;
2933         } else {
2934                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2935                         return -EINVAL;
2936                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2937         }
2938
2939         /* used for fixed read/write too - just read unconditionally */
2940         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2941         req->imu = NULL;
2942
2943         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2944             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2945                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2946                 u16 index;
2947
2948                 if (unlikely(req->buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2949                         return -EFAULT;
2950                 index = array_index_nospec(req->buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2951                 req->imu = ctx->user_bufs[index];
2952                 io_req_set_rsrc_node(req);
2953         }
2954
2955         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2956         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2957         return 0;
2958 }
2959
2960 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2961 {
2962         switch (ret) {
2963         case -EIOCBQUEUED:
2964                 break;
2965         case -ERESTARTSYS:
2966         case -ERESTARTNOINTR:
2967         case -ERESTARTNOHAND:
2968         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2969                 /*
2970                  * We can't just restart the syscall, since previously
2971                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2972                  * IO with EINTR.
2973                  */
2974                 ret = -EINTR;
2975                 fallthrough;
2976         default:
2977                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2978         }
2979 }
2980
2981 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2982                        unsigned int issue_flags)
2983 {
2984         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2985         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2986
2987         /* add previously done IO, if any */
2988         if (io && io->bytes_done > 0) {
2989                 if (ret < 0)
2990                         ret = io->bytes_done;
2991                 else
2992                         ret += io->bytes_done;
2993         }
2994
2995         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2996                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2997         if (ret >= 0 && (kiocb->ki_complete == io_complete_rw))
2998                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2999         else
3000                 io_rw_done(kiocb, ret);
3001
3002         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3003                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3004                 if (io_resubmit_prep(req)) {
3005                         io_req_task_queue_reissue(req);
3006                 } else {
3007                         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
3008                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3009
3010                         req_set_fail(req);
3011                         if (!(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
3012                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3013                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
3014                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3015                         } else {
3016                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
3017                         }
3018                 }
3019         }
3020 }
3021
3022 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
3023                              struct io_mapped_ubuf *imu)
3024 {
3025         size_t len = req->rw.len;
3026         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
3027         size_t offset;
3028
3029         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
3030                 return -EFAULT;
3031         /* not inside the mapped region */
3032         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
3033                 return -EFAULT;
3034
3035         /*
3036          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3037          * and advance us to the beginning.
3038          */
3039         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3040         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3041
3042         if (offset) {
3043                 /*
3044                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3045                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3046                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3047                  * we know that:
3048                  *
3049                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3050                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3051                  *    first and last bvec
3052                  *
3053                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3054                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3055                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3056                  * since we can just skip the first segment, which may not
3057                  * be PAGE_SIZE aligned.
3058                  */
3059                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3060
3061                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3062                         iov_iter_advance(iter, offset);
3063                 } else {
3064                         unsigned long seg_skip;
3065
3066                         /* skip first vec */
3067                         offset -= bvec->bv_len;
3068                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3069
3070                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3071                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3072                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3073                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3074                 }
3075         }
3076
3077         return 0;
3078 }
3079
3080 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
3081 {
3082         if (WARN_ON_ONCE(!req->imu))
3083                 return -EFAULT;
3084         return __io_import_fixed(req, rw, iter, req->imu);
3085 }
3086
3087 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3088 {
3089         if (needs_lock)
3090                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3091 }
3092
3093 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3094 {
3095         /*
3096          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3097          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3098          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3099          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3100          */
3101         if (needs_lock)
3102                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3103 }
3104
3105 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3106                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3107                                           bool needs_lock)
3108 {
3109         struct io_buffer *head;
3110
3111         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3112                 return kbuf;
3113
3114         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3115
3116         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3117
3118         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3119         if (head) {
3120                 if (!list_empty(&head->list)) {
3121                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3122                                                         list);
3123                         list_del(&kbuf->list);
3124                 } else {
3125                         kbuf = head;
3126                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3127                 }
3128                 if (*len > kbuf->len)
3129                         *len = kbuf->len;
3130         } else {
3131                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3132         }
3133
3134         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3135
3136         return kbuf;
3137 }
3138
3139 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3140                                         bool needs_lock)
3141 {
3142         struct io_buffer *kbuf;
3143         u16 bgid;
3144
3145         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3146         bgid = req->buf_index;
3147         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3148         if (IS_ERR(kbuf))
3149                 return kbuf;
3150         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3151         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3152         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3153 }
3154
3155 #ifdef CONFIG_COMPAT
3156 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3157                                 bool needs_lock)
3158 {
3159         struct compat_iovec __user *uiov;
3160         compat_ssize_t clen;
3161         void __user *buf;
3162         ssize_t len;
3163
3164         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3165         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3166                 return -EFAULT;
3167         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3168                 return -EFAULT;
3169         if (clen < 0)
3170                 return -EINVAL;
3171
3172         len = clen;
3173         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3174         if (IS_ERR(buf))
3175                 return PTR_ERR(buf);
3176         iov[0].iov_base = buf;
3177         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3178         return 0;
3179 }
3180 #endif
3181
3182 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3183                                       bool needs_lock)
3184 {
3185         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3186         void __user *buf;
3187         ssize_t len;
3188
3189         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3190                 return -EFAULT;
3191
3192         len = iov[0].iov_len;
3193         if (len < 0)
3194                 return -EINVAL;
3195         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3196         if (IS_ERR(buf))
3197                 return PTR_ERR(buf);
3198         iov[0].iov_base = buf;
3199         iov[0].iov_len = len;
3200         return 0;
3201 }
3202
3203 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3204                                     bool needs_lock)
3205 {
3206         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3207                 struct io_buffer *kbuf;
3208
3209                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3210                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3211                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3212                 return 0;
3213         }
3214         if (req->rw.len != 1)
3215                 return -EINVAL;
3216
3217 #ifdef CONFIG_COMPAT
3218         if (req->ctx->compat)
3219                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3220 #endif
3221
3222         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3223 }
3224
3225 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3226                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3227 {
3228         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3229         size_t sqe_len = req->rw.len;
3230         u8 opcode = req->opcode;
3231         ssize_t ret;
3232
3233         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3234                 *iovec = NULL;
3235                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3236         }
3237
3238         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3239         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3240                 return -EINVAL;
3241
3242         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3243                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3244                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3245                         if (IS_ERR(buf))
3246                                 return PTR_ERR(buf);
3247                         req->rw.len = sqe_len;
3248                 }
3249
3250                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3251                 *iovec = NULL;
3252                 return ret;
3253         }
3254
3255         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3256                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3257                 if (!ret)
3258                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3259                 *iovec = NULL;
3260                 return ret;
3261         }
3262
3263         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3264                               req->ctx->compat);
3265 }
3266
3267 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3268 {
3269         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3270 }
3271
3272 /*
3273  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3274  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3275  */
3276 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3277 {
3278         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3279         struct file *file = req->file;
3280         ssize_t ret = 0;
3281
3282         /*
3283          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3284          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3285          * the kiocb to be handled from an async context.
3286          */
3287         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3288                 return -EOPNOTSUPP;
3289         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3290                 return -EAGAIN;
3291
3292         while (iov_iter_count(iter)) {
3293                 struct iovec iovec;
3294                 ssize_t nr;
3295
3296                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3297                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3298                 } else {
3299                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3300                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3301                 }
3302
3303                 if (rw == READ) {
3304                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3305                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3306                 } else {
3307                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3308                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3309                 }
3310
3311                 if (nr < 0) {
3312                         if (!ret)
3313                                 ret = nr;
3314                         break;
3315                 }
3316                 ret += nr;
3317                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3318                         iov_iter_advance(iter, nr);
3319                 } else {
3320                         req->rw.addr += nr;
3321                         req->rw.len -= nr;
3322                         if (!req->rw.len)
3323                                 break;
3324                 }
3325                 if (nr != iovec.iov_len)
3326                         break;
3327         }
3328
3329         return ret;
3330 }
3331
3332 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3333                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3334 {
3335         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3336
3337         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3338         rw->free_iovec = iovec;
3339         rw->bytes_done = 0;
3340         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3341         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3342                 return;
3343         if (!iovec) {
3344                 unsigned iov_off = 0;
3345
3346                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3347                 if (iter->iov != fast_iov) {
3348                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3349                         rw->iter.iov += iov_off;
3350                 }
3351                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3352                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3353                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3354         } else {
3355                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3356         }
3357 }
3358
3359 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3360 {
3361         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3362         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3363         return req->async_data == NULL;
3364 }
3365
3366 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3367                              const struct iovec *fast_iov,
3368                              struct iov_iter *iter, bool force)
3369 {
3370         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3371                 return 0;
3372         if (!req->async_data) {
3373                 struct io_async_rw *iorw;
3374
3375                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3376                         kfree(iovec);
3377                         return -ENOMEM;
3378                 }
3379
3380                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3381                 iorw = req->async_data;
3382                 /* we've copied and mapped the iter, ensure state is saved */
3383                 iov_iter_save_state(&iorw->iter, &iorw->iter_state);
3384         }
3385         return 0;
3386 }
3387
3388 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3389 {
3390         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3391         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3392         int ret;
3393
3394         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3395         if (unlikely(ret < 0))
3396                 return ret;
3397
3398         iorw->bytes_done = 0;
3399         iorw->free_iovec = iov;
3400         if (iov)
3401                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3402         iov_iter_save_state(&iorw->iter, &iorw->iter_state);
3403         return 0;
3404 }
3405
3406 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3407 {
3408         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3409                 return -EBADF;
3410         return io_prep_rw(req, sqe, READ);
3411 }
3412
3413 /*
3414  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3415  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3416  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3417  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3418  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3419  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3420  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3421  * slow path.
3422  */
3423 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3424                              int sync, void *arg)
3425 {
3426         struct wait_page_queue *wpq;
3427         struct io_kiocb *req = wait->private;
3428         struct wait_page_key *key = arg;
3429
3430         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3431
3432         if (!wake_page_match(wpq, key))
3433                 return 0;
3434
3435         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3436         list_del_init(&wait->entry);
3437         io_req_task_queue(req);
3438         return 1;
3439 }
3440
3441 /*
3442  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3443  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3444  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3445  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3446  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3447  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3448  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3449  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3450  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3451  * async worker threads for a blocking retry.
3452  */
3453 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3454 {
3455         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3456         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3457         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3458
3459         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3460         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3461                 return false;
3462
3463         /* Only for buffered IO */
3464         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3465                 return false;
3466
3467         /*
3468          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3469          * support callback based unlocks
3470          */
3471         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3472                 return false;
3473
3474         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3475         wait->wait.private = req;
3476         wait->wait.flags = 0;
3477         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3478         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3479         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3480         kiocb->ki_waitq = wait;
3481         return true;
3482 }
3483
3484 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3485 {
3486         if (req->file->f_op->read_iter)
3487                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3488         else if (req->file->f_op->read)
3489                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3490         else
3491                 return -EINVAL;
3492 }
3493
3494 static bool need_read_all(struct io_kiocb *req)
3495 {
3496         return req->flags & REQ_F_ISREG ||
3497                 S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode);
3498 }
3499
3500 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3501 {
3502         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3503         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3504         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3505         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3506         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3507         struct iov_iter_state __state, *state;
3508         ssize_t ret, ret2;
3509
3510         if (rw) {
3511                 iter = &rw->iter;
3512                 state = &rw->iter_state;
3513                 /*
3514                  * We come here from an earlier attempt, restore our state to
3515                  * match in case it doesn't. It's cheap enough that we don't
3516                  * need to make this conditional.
3517                  */
3518                 iov_iter_restore(iter, state);
3519                 iovec = NULL;
3520         } else {
3521                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3522                 if (ret < 0)
3523                         return ret;
3524                 state = &__state;
3525                 iov_iter_save_state(iter, state);
3526         }
3527         req->result = iov_iter_count(iter);
3528
3529         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3530         if (!force_nonblock)
3531                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3532         else
3533                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3534
3535         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3536         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, READ)) {
3537                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3538                 return ret ?: -EAGAIN;
3539         }
3540
3541         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3542         if (unlikely(ret)) {
3543                 kfree(iovec);
3544                 return ret;
3545         }
3546
3547         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3548
3549         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3550                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3551                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3552                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3553                         goto done;
3554                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3555                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3556                         goto done;
3557                 ret = 0;
3558         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3559                 goto out_free;
3560         } else if (ret <= 0 || ret == req->result || !force_nonblock ||
3561                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !need_read_all(req)) {
3562                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3563                 goto done;
3564         }
3565
3566         /*
3567          * Don't depend on the iter state matching what was consumed, or being
3568          * untouched in case of error. Restore it and we'll advance it
3569          * manually if we need to.
3570          */
3571         iov_iter_restore(iter, state);
3572
3573         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3574         if (ret2)
3575                 return ret2;
3576
3577         iovec = NULL;
3578         rw = req->async_data;
3579         /*
3580          * Now use our persistent iterator and state, if we aren't already.
3581          * We've restored and mapped the iter to match.
3582          */
3583         if (iter != &rw->iter) {
3584                 iter = &rw->iter;
3585                 state = &rw->iter_state;
3586         }
3587
3588         do {
3589                 /*
3590                  * We end up here because of a partial read, either from
3591                  * above or inside this loop. Advance the iter by the bytes
3592                  * that were consumed.
3593                  */
3594                 iov_iter_advance(iter, ret);
3595                 if (!iov_iter_count(iter))
3596                         break;
3597                 rw->bytes_done += ret;
3598                 iov_iter_save_state(iter, state);
3599
3600                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3601                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3602                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3603                         return -EAGAIN;
3604                 }
3605
3606                 /*
3607                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3608                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3609                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3610                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3611                  */
3612                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3613                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3614                         return 0;
3615                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3616                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3617                 iov_iter_restore(iter, state);
3618         } while (ret > 0);
3619 done:
3620         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3621 out_free:
3622         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3623         if (iovec)
3624                 kfree(iovec);
3625         return 0;
3626 }
3627
3628 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3629 {
3630         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3631                 return -EBADF;
3632         return io_prep_rw(req, sqe, WRITE);
3633 }
3634
3635 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3636 {
3637         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3638         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3639         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3640         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3641         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3642         struct iov_iter_state __state, *state;
3643         ssize_t ret, ret2;
3644
3645         if (rw) {
3646                 iter = &rw->iter;
3647                 state = &rw->iter_state;
3648                 iov_iter_restore(iter, state);
3649                 iovec = NULL;
3650         } else {
3651                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3652                 if (ret < 0)
3653                         return ret;
3654                 state = &__state;
3655                 iov_iter_save_state(iter, state);
3656         }
3657         req->result = iov_iter_count(iter);
3658
3659         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3660         if (!force_nonblock)
3661                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3662         else
3663                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3664
3665         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3666         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, WRITE))
3667                 goto copy_iov;
3668
3669         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3670         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3671             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3672                 goto copy_iov;
3673
3674         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3675         if (unlikely(ret))
3676                 goto out_free;
3677
3678         /*
3679          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3680          * which will be released by another thread in
3681          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3682          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3683          * we return to userspace.
3684          */
3685         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3686                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3687                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3688                                         SB_FREEZE_WRITE);
3689         }
3690         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3691
3692         if (req->file->f_op->write_iter)
3693                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3694         else if (req->file->f_op->write)
3695                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3696         else
3697                 ret2 = -EINVAL;
3698
3699         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3700                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3701                 ret2 = -EAGAIN;
3702         }
3703
3704         /*
3705          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3706          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3707          */
3708         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3709                 ret2 = -EAGAIN;
3710         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3711         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3712                 goto done;
3713         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3714                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3715                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3716                         goto copy_iov;
3717 done:
3718                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3719         } else {
3720 copy_iov:
3721                 iov_iter_restore(iter, state);
3722                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3723                 return ret ?: -EAGAIN;
3724         }
3725 out_free:
3726         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3727         if (iovec)
3728                 kfree(iovec);
3729         return ret;
3730 }
3731
3732 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3733                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3734 {
3735         struct io_rename *ren = &req->rename;
3736         const char __user *oldf, *newf;
3737
3738         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3739                 return -EINVAL;
3740         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3741                 return -EINVAL;
3742         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3743                 return -EBADF;
3744
3745         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3746         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3747         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3748         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3749         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3750
3751         ren->oldpath = getname(oldf);
3752         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3753                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3754
3755         ren->newpath = getname(newf);
3756         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3757                 putname(ren->oldpath);
3758                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3759         }
3760
3761         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3762         return 0;
3763 }
3764
3765 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3766 {
3767         struct io_rename *ren = &req->rename;
3768         int ret;
3769
3770         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3771                 return -EAGAIN;
3772
3773         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3774                                 ren->newpath, ren->flags);
3775
3776         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3777         if (ret < 0)
3778                 req_set_fail(req);
3779         io_req_complete(req, ret);
3780         return 0;
3781 }
3782
3783 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3784                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3785 {
3786         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3787         const char __user *fname;
3788
3789         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3790                 return -EINVAL;
3791         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3792             sqe->splice_fd_in)
3793                 return -EINVAL;
3794         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3795                 return -EBADF;
3796
3797         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3798
3799         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3800         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3801                 return -EINVAL;
3802
3803         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3804         un->filename = getname(fname);
3805         if (IS_ERR(un->filename))
3806                 return PTR_ERR(un->filename);
3807
3808         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3809         return 0;
3810 }
3811
3812 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3813 {
3814         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3815         int ret;
3816
3817         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3818                 return -EAGAIN;
3819
3820         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3821                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3822         else
3823                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3824
3825         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3826         if (ret < 0)
3827                 req_set_fail(req);
3828         io_req_complete(req, ret);
3829         return 0;
3830 }
3831
3832 static int io_mkdirat_prep(struct io_kiocb *req,
3833                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3834 {
3835         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3836         const char __user *fname;
3837
3838         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3839                 return -EINVAL;
3840         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3841             sqe->splice_fd_in)
3842                 return -EINVAL;
3843         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3844                 return -EBADF;
3845
3846         mkd->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3847         mkd->mode = READ_ONCE(sqe->len);
3848
3849         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3850         mkd->filename = getname(fname);
3851         if (IS_ERR(mkd->filename))
3852                 return PTR_ERR(mkd->filename);
3853
3854         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3855         return 0;
3856 }
3857
3858 static int io_mkdirat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3859 {
3860         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3861         int ret;
3862
3863         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3864                 return -EAGAIN;
3865
3866         ret = do_mkdirat(mkd->dfd, mkd->filename, mkd->mode);
3867
3868         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3869         if (ret < 0)
3870                 req_set_fail(req);
3871         io_req_complete(req, ret);
3872         return 0;
3873 }
3874
3875 static int io_symlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3876                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3877 {
3878         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3879         const char __user *oldpath, *newpath;
3880
3881         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3882                 return -EINVAL;
3883         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3884             sqe->splice_fd_in)
3885                 return -EINVAL;
3886         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3887                 return -EBADF;
3888
3889         sl->new_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3890         oldpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3891         newpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3892
3893         sl->oldpath = getname(oldpath);
3894         if (IS_ERR(sl->oldpath))
3895                 return PTR_ERR(sl->oldpath);
3896
3897         sl->newpath = getname(newpath);
3898         if (IS_ERR(sl->newpath)) {
3899                 putname(sl->oldpath);
3900                 return PTR_ERR(sl->newpath);
3901         }
3902
3903         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3904         return 0;
3905 }
3906
3907 static int io_symlinkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3908 {
3909         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3910         int ret;
3911
3912         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3913                 return -EAGAIN;
3914
3915         ret = do_symlinkat(sl->oldpath, sl->new_dfd, sl->newpath);
3916
3917         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3918         if (ret < 0)
3919                 req_set_fail(req);
3920         io_req_complete(req, ret);
3921         return 0;
3922 }
3923
3924 static int io_linkat_prep(struct io_kiocb *req,
3925                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3926 {
3927         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3928         const char __user *oldf, *newf;
3929
3930         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3931                 return -EINVAL;
3932         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3933                 return -EINVAL;
3934         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3935                 return -EBADF;
3936
3937         lnk->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3938         lnk->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3939         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3940         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3941         lnk->flags = READ_ONCE(sqe->hardlink_flags);
3942
3943         lnk->oldpath = getname(oldf);
3944         if (IS_ERR(lnk->oldpath))
3945                 return PTR_ERR(lnk->oldpath);
3946
3947         lnk->newpath = getname(newf);
3948         if (IS_ERR(lnk->newpath)) {
3949                 putname(lnk->oldpath);
3950                 return PTR_ERR(lnk->newpath);
3951         }
3952
3953         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3954         return 0;
3955 }
3956
3957 static int io_linkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3958 {
3959         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3960         int ret;
3961
3962         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3963                 return -EAGAIN;
3964
3965         ret = do_linkat(lnk->old_dfd, lnk->oldpath, lnk->new_dfd,
3966                                 lnk->newpath, lnk->flags);
3967
3968         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3969         if (ret < 0)
3970                 req_set_fail(req);
3971         io_req_complete(req, ret);
3972         return 0;
3973 }
3974
3975 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3976                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3977 {
3978 #if defined(CONFIG_NET)
3979         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3980                 return -EINVAL;
3981         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3982                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
3983                 return -EINVAL;
3984
3985         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3986         return 0;
3987 #else
3988         return -EOPNOTSUPP;
3989 #endif
3990 }
3991
3992 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3993 {
3994 #if defined(CONFIG_NET)
3995         struct socket *sock;
3996         int ret;
3997
3998         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3999                 return -EAGAIN;
4000
4001         sock = sock_from_file(req->file);
4002         if (unlikely(!sock))
4003                 return -ENOTSOCK;
4004
4005         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
4006         if (ret < 0)
4007                 req_set_fail(req);
4008         io_req_complete(req, ret);
4009         return 0;
4010 #else
4011         return -EOPNOTSUPP;
4012 #endif
4013 }
4014
4015 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
4016                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4017 {
4018         struct io_splice *sp = &req->splice;
4019         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
4020
4021         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4022                 return -EINVAL;
4023
4024         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
4025         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
4026         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
4027                 return -EINVAL;
4028         sp->splice_fd_in = READ_ONCE(sqe->splice_fd_in);
4029         return 0;
4030 }
4031
4032 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
4033                        const struct io_uring_sqe *sqe)
4034 {
4035         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
4036                 return -EINVAL;
4037         return __io_splice_prep(req, sqe);
4038 }
4039
4040 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4041 {
4042         struct io_splice *sp = &req->splice;
4043         struct file *out = sp->file_out;
4044         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4045         struct file *in;
4046         long ret = 0;
4047
4048         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4049                 return -EAGAIN;
4050
4051         in = io_file_get(req->ctx, req, sp->splice_fd_in,
4052                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
4053         if (!in) {
4054                 ret = -EBADF;
4055                 goto done;
4056         }
4057
4058         if (sp->len)
4059                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
4060
4061         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4062                 io_put_file(in);
4063 done:
4064         if (ret != sp->len)
4065                 req_set_fail(req);
4066         io_req_complete(req, ret);
4067         return 0;
4068 }
4069
4070 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4071 {
4072         struct io_splice *sp = &req->splice;
4073
4074         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
4075         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
4076         return __io_splice_prep(req, sqe);
4077 }
4078
4079 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4080 {
4081         struct io_splice *sp = &req->splice;
4082         struct file *out = sp->file_out;
4083         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4084         loff_t *poff_in, *poff_out;
4085         struct file *in;
4086         long ret = 0;
4087
4088         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4089                 return -EAGAIN;
4090
4091         in = io_file_get(req->ctx, req, sp->splice_fd_in,
4092                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
4093         if (!in) {
4094                 ret = -EBADF;
4095                 goto done;
4096         }
4097
4098         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
4099         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
4100
4101         if (sp->len)
4102                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
4103
4104         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4105                 io_put_file(in);
4106 done:
4107         if (ret != sp->len)
4108                 req_set_fail(req);
4109         io_req_complete(req, ret);
4110         return 0;
4111 }
4112
4113 /*
4114  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
4115  */
4116 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4117 {
4118         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4119
4120         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4121                 return -EINVAL;
4122
4123         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
4124         return 0;
4125 }
4126
4127 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4128 {
4129         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4130
4131         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4132                 return -EINVAL;
4133         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4134                      sqe->splice_fd_in))
4135                 return -EINVAL;
4136
4137         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
4138         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
4139                 return -EINVAL;
4140
4141         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4142         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4143         return 0;
4144 }
4145
4146 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4147 {
4148         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
4149         int ret;
4150
4151         /* fsync always requires a blocking context */
4152         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4153                 return -EAGAIN;
4154
4155         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4156                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4157                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4158         if (ret < 0)
4159                 req_set_fail(req);
4160         io_req_complete(req, ret);
4161         return 0;
4162 }
4163
4164 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4165                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4166 {
4167         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4168             sqe->splice_fd_in)
4169                 return -EINVAL;
4170         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4171                 return -EINVAL;
4172
4173         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4174         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4175         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4176         return 0;
4177 }
4178
4179 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4180 {
4181         int ret;
4182
4183         /* fallocate always requiring blocking context */
4184         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4185                 return -EAGAIN;
4186         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4187                                 req->sync.len);
4188         if (ret < 0)
4189                 req_set_fail(req);
4190         else
4191                 fsnotify_modify(req->file);
4192         io_req_complete(req, ret);
4193         return 0;
4194 }
4195
4196 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4197 {
4198         const char __user *fname;
4199         int ret;
4200
4201         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4202                 return -EINVAL;
4203         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4204                 return -EINVAL;
4205         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4206                 return -EBADF;
4207
4208         /* open.how should be already initialised */
4209         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4210                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4211
4212         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4213         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4214         req->open.filename = getname(fname);
4215         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4216                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4217                 req->open.filename = NULL;
4218                 return ret;
4219         }
4220
4221         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4222         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
4223                 return -EINVAL;
4224
4225         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4226         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4227         return 0;
4228 }
4229
4230 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4231 {
4232         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
4233         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4234
4235         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4236         return __io_openat_prep(req, sqe);
4237 }
4238
4239 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4240 {
4241         struct open_how __user *how;
4242         size_t len;
4243         int ret;
4244
4245         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4246         len = READ_ONCE(sqe->len);
4247         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4248                 return -EINVAL;
4249
4250         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4251                                         len);
4252         if (ret)
4253                 return ret;
4254
4255         return __io_openat_prep(req, sqe);
4256 }
4257
4258 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4259 {
4260         struct open_flags op;
4261         struct file *file;
4262         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
4263         bool fixed = !!req->open.file_slot;
4264         int ret;
4265
4266         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4267         if (ret)
4268                 goto err;
4269         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
4270         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
4271         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4272                 /*
4273                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
4274                  * it'll always -EAGAIN
4275                  */
4276                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
4277                         return -EAGAIN;
4278                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
4279                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
4280         }
4281
4282         if (!fixed) {
4283                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4284                 if (ret < 0)
4285                         goto err;
4286         }
4287
4288         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4289         if (IS_ERR(file)) {
4290                 /*
4291                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
4292                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
4293                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
4294                  */
4295                 if (!fixed)
4296                         put_unused_fd(ret);
4297
4298                 ret = PTR_ERR(file);
4299                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
4300                 if (ret == -EAGAIN &&
4301                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
4302                         return -EAGAIN;
4303                 goto err;
4304         }
4305
4306         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4307                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4308         fsnotify_open(file);
4309
4310         if (!fixed)
4311                 fd_install(ret, file);
4312         else
4313                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4314                                             req->open.file_slot - 1);
4315 err:
4316         putname(req->open.filename);
4317         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4318         if (ret < 0)
4319                 req_set_fail(req);
4320         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4321         return 0;
4322 }
4323
4324 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4325 {
4326         return io_openat2(req, issue_flags);
4327 }
4328
4329 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4330                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4331 {
4332         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4333         u64 tmp;
4334
4335         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
4336             sqe->splice_fd_in)
4337                 return -EINVAL;
4338
4339         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4340         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4341                 return -EINVAL;
4342
4343         memset(p, 0, sizeof(*p));
4344         p->nbufs = tmp;
4345         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4346         return 0;
4347 }
4348
4349 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4350                                int bgid, unsigned nbufs)
4351 {
4352         unsigned i = 0;
4353
4354         /* shouldn't happen */
4355         if (!nbufs)
4356                 return 0;
4357
4358         /* the head kbuf is the list itself */
4359         while (!list_empty(&buf->list)) {
4360                 struct io_buffer *nxt;
4361
4362                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4363                 list_del(&nxt->list);
4364                 kfree(nxt);
4365                 if (++i == nbufs)
4366                         return i;
4367                 cond_resched();
4368         }
4369         i++;
4370         kfree(buf);
4371         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
4372
4373         return i;
4374 }
4375
4376 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4377 {
4378         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4379         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4380         struct io_buffer *head;
4381         int ret = 0;
4382         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4383
4384         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4385
4386         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4387
4388         ret = -ENOENT;
4389         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4390         if (head)
4391                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4392         if (ret < 0)
4393                 req_set_fail(req);
4394
4395         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4396         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4397         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4398         return 0;
4399 }
4400
4401 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4402                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4403 {
4404         unsigned long size, tmp_check;
4405         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4406         u64 tmp;
4407
4408         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
4409                 return -EINVAL;
4410
4411         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4412         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4413                 return -E2BIG;
4414         p->nbufs = tmp;
4415         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4416         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4417
4418         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4419                                 &size))
4420                 return -EOVERFLOW;
4421         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4422                 return -EOVERFLOW;
4423
4424         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4425         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4426                 return -EFAULT;
4427
4428         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4429         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4430         if (tmp > USHRT_MAX)
4431                 return -E2BIG;
4432         p->bid = tmp;
4433         return 0;
4434 }
4435
4436 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4437 {
4438         struct io_buffer *buf;
4439         u64 addr = pbuf->addr;
4440         int i, bid = pbuf->bid;
4441
4442         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4443                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
4444                 if (!buf)
4445                         break;
4446
4447                 buf->addr = addr;
4448                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4449                 buf->bid = bid;
4450                 addr += pbuf->len;
4451                 bid++;
4452                 if (!*head) {
4453                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4454                         *head = buf;
4455                 } else {
4456                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4457                 }
4458                 cond_resched();
4459         }
4460
4461         return i ? i : -ENOMEM;
4462 }
4463
4464 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4465 {
4466         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4467         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4468         struct io_buffer *head, *list;
4469         int ret = 0;
4470         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4471
4472         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4473
4474         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4475
4476         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4477
4478         ret = io_add_buffers(p, &head);
4479         if (ret >= 0 && !list) {
4480                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4481                 if (ret < 0)
4482                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4483         }
4484         if (ret < 0)
4485                 req_set_fail(req);
4486         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4487         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4488         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4489         return 0;
4490 }
4491
4492 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4493                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4494 {
4495 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4496         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4497                 return -EINVAL;
4498         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4499                 return -EINVAL;
4500
4501         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4502         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4503         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4504
4505         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4506                 struct epoll_event __user *ev;
4507
4508                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4509                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4510                         return -EFAULT;
4511         }
4512
4513         return 0;
4514 #else
4515         return -EOPNOTSUPP;
4516 #endif
4517 }
4518
4519 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4520 {
4521 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4522         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4523         int ret;
4524         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4525
4526         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4527         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4528                 return -EAGAIN;
4529
4530         if (ret < 0)
4531                 req_set_fail(req);
4532         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4533         return 0;
4534 #else
4535         return -EOPNOTSUPP;
4536 #endif
4537 }
4538
4539 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4540 {
4541 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4542         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4543                 return -EINVAL;
4544         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4545                 return -EINVAL;
4546
4547         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4548         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4549         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4550         return 0;
4551 #else
4552         return -EOPNOTSUPP;
4553 #endif
4554 }
4555
4556 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4557 {
4558 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4559         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4560         int ret;
4561
4562         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4563                 return -EAGAIN;
4564
4565         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4566         if (ret < 0)
4567                 req_set_fail(req);
4568         io_req_complete(req, ret);
4569         return 0;
4570 #else
4571         return -EOPNOTSUPP;
4572 #endif
4573 }
4574
4575 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4576 {
4577         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4578                 return -EINVAL;
4579         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4580                 return -EINVAL;
4581
4582         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4583         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4584         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4585         return 0;
4586 }
4587
4588 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4589 {
4590         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4591         int ret;
4592
4593         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4594                 switch (fa->advice) {
4595                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4596                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4597                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4598                         break;
4599                 default:
4600                         return -EAGAIN;
4601                 }
4602         }
4603
4604         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4605         if (ret < 0)
4606                 req_set_fail(req);
4607         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4608         return 0;
4609 }
4610
4611 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4612 {
4613         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4614                 return -EINVAL;
4615         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4616                 return -EINVAL;
4617         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4618                 return -EBADF;
4619
4620         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4621         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4622         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4623         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4624         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4625
4626         return 0;
4627 }
4628
4629 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4630 {
4631         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4632         int ret;
4633
4634         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4635                 return -EAGAIN;
4636
4637         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4638                        ctx->buffer);
4639
4640         if (ret < 0)
4641                 req_set_fail(req);
4642         io_req_complete(req, ret);
4643         return 0;
4644 }
4645
4646 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4647 {
4648         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4649                 return -EINVAL;
4650         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4651             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4652                 return -EINVAL;
4653         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4654                 return -EBADF;
4655
4656         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4657         req->close.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4658         if (req->close.file_slot && req->close.fd)
4659                 return -EINVAL;
4660
4661         return 0;
4662 }
4663
4664 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4665 {
4666         struct files_struct *files = current->files;
4667         struct io_close *close = &req->close;
4668         struct fdtable *fdt;
4669         struct file *file = NULL;
4670         int ret = -EBADF;
4671
4672         if (req->close.file_slot) {
4673                 ret = io_close_fixed(req, issue_flags);
4674                 goto err;
4675         }
4676
4677         spin_lock(&files->file_lock);
4678         fdt = files_fdtable(files);
4679         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4680                 spin_unlock(&files->file_lock);
4681                 goto err;
4682         }
4683         file = fdt->fd[close->fd];
4684         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4685                 spin_unlock(&files->file_lock);
4686                 file = NULL;
4687                 goto err;
4688         }
4689
4690         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4691         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4692                 spin_unlock(&files->file_lock);
4693                 return -EAGAIN;
4694         }
4695
4696         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4697         spin_unlock(&files->file_lock);
4698         if (ret < 0) {
4699                 if (ret == -ENOENT)
4700                         ret = -EBADF;
4701                 goto err;
4702         }
4703
4704         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4705         ret = filp_close(file, current->files);
4706 err:
4707         if (ret < 0)
4708                 req_set_fail(req);
4709         if (file)
4710                 fput(file);
4711         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4712         return 0;
4713 }
4714
4715 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4716 {
4717         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4718
4719         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4720                 return -EINVAL;
4721         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4722                      sqe->splice_fd_in))
4723                 return -EINVAL;
4724
4725         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4726         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4727         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4728         return 0;
4729 }
4730
4731 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4732 {
4733         int ret;
4734
4735         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4736         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4737                 return -EAGAIN;
4738
4739         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4740                                 req->sync.flags);
4741         if (ret < 0)
4742                 req_set_fail(req);
4743         io_req_complete(req, ret);
4744         return 0;
4745 }
4746
4747 #if defined(CONFIG_NET)
4748 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4749                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4750 {
4751         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4752
4753         if (async_msg)
4754                 return -EAGAIN;
4755         if (io_alloc_async_data(req)) {
4756                 kfree(kmsg->free_iov);
4757                 return -ENOMEM;
4758         }
4759         async_msg = req->async_data;
4760         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4761         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4762         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4763         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4764         if (!async_msg->free_iov)
4765                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4766
4767         return -EAGAIN;
4768 }
4769
4770 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4771                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4772 {
4773         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4774         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4775         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4776                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4777 }
4778
4779 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4780 {
4781         int ret;
4782
4783         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4784         if (!ret)
4785                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4786         return ret;
4787 }
4788
4789 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4790 {
4791         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4792
4793         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4794                 return -EINVAL;
4795         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->file_index))
4796                 return -EINVAL;
4797         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->file_index || sqe->ioprio))
4798                 return -EINVAL;
4799
4800         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4801         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4802         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4803         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4804                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4805
4806 #ifdef CONFIG_COMPAT
4807         if (req->ctx->compat)
4808                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4809 #endif
4810         return 0;
4811 }
4812
4813 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4814 {
4815         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4816         struct socket *sock;
4817         unsigned flags;
4818         int min_ret = 0;
4819         int ret;
4820
4821         sock = sock_from_file(req->file);
4822         if (unlikely(!sock))
4823                 return -ENOTSOCK;
4824
4825         kmsg = req->async_data;
4826         if (!kmsg) {
4827                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4828                 if (ret)
4829                         return ret;
4830                 kmsg = &iomsg;
4831         }
4832
4833         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4834         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4835                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4836         if (flags & MSG_WAITALL)
4837                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4838
4839         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4840         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4841                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4842         if (ret == -ERESTARTSYS)
4843                 ret = -EINTR;
4844
4845         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4846         if (kmsg->free_iov)
4847                 kfree(kmsg->free_iov);
4848         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4849         if (ret < min_ret)
4850                 req_set_fail(req);
4851         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4852         return 0;
4853 }
4854
4855 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4856 {
4857         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4858         struct msghdr msg;
4859         struct iovec iov;
4860         struct socket *sock;
4861         unsigned flags;
4862         int min_ret = 0;
4863         int ret;
4864
4865         sock = sock_from_file(req->file);
4866         if (unlikely(!sock))
4867                 return -ENOTSOCK;
4868
4869         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4870         if (unlikely(ret))
4871                 return ret;
4872
4873         msg.msg_name = NULL;
4874         msg.msg_control = NULL;
4875         msg.msg_controllen = 0;
4876         msg.msg_namelen = 0;
4877
4878         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4879         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4880                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4881         if (flags & MSG_WAITALL)
4882                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4883
4884         msg.msg_flags = flags;
4885         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4886         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4887                 return -EAGAIN;
4888         if (ret == -ERESTARTSYS)
4889                 ret = -EINTR;
4890
4891         if (ret < min_ret)
4892                 req_set_fail(req);
4893         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4894         return 0;
4895 }
4896
4897 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4898                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4899 {
4900         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4901         struct iovec __user *uiov;
4902         size_t iov_len;
4903         int ret;
4904
4905         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4906                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4907         if (ret)
4908                 return ret;
4909
4910         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4911                 if (iov_len > 1)
4912                         return -EINVAL;
4913                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4914                         return -EFAULT;
4915                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4916                 iomsg->free_iov = NULL;
4917         } else {
4918                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4919                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4920                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4921                                      false);
4922                 if (ret > 0)
4923                         ret = 0;
4924         }
4925
4926         return ret;
4927 }
4928
4929 #ifdef CONFIG_COMPAT
4930 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4931                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4932 {
4933         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4934         struct compat_iovec __user *uiov;
4935         compat_uptr_t ptr;
4936         compat_size_t len;
4937         int ret;
4938
4939         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4940                                   &ptr, &len);
4941         if (ret)
4942                 return ret;
4943
4944         uiov = compat_ptr(ptr);
4945         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4946                 compat_ssize_t clen;
4947
4948                 if (len > 1)
4949                         return -EINVAL;
4950                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4951                         return -EFAULT;
4952                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4953                         return -EFAULT;
4954                 if (clen < 0)
4955                         return -EINVAL;
4956                 sr->len = clen;
4957                 iomsg->free_iov = NULL;
4958         } else {
4959                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4960                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4961                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4962                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4963                 if (ret < 0)
4964                         return ret;
4965         }
4966
4967         return 0;
4968 }
4969 #endif
4970
4971 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4972                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4973 {
4974         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4975
4976 #ifdef CONFIG_COMPAT
4977         if (req->ctx->compat)
4978                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4979 #endif
4980
4981         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4982 }
4983
4984 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4985                                                bool needs_lock)
4986 {
4987         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4988         struct io_buffer *kbuf;
4989
4990         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4991         if (IS_ERR(kbuf))
4992                 return kbuf;
4993
4994         sr->kbuf = kbuf;
4995         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4996         return kbuf;
4997 }
4998
4999 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
5000 {
5001         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
5002 }
5003
5004 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
5005 {
5006         int ret;
5007
5008         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
5009         if (!ret)
5010                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
5011         return ret;
5012 }
5013
5014 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5015 {
5016         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5017
5018         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5019                 return -EINVAL;
5020         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->file_index))
5021                 return -EINVAL;
5022         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->file_index || sqe->ioprio))
5023                 return -EINVAL;
5024
5025         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5026         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
5027         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
5028         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
5029         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
5030                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5031
5032 #ifdef CONFIG_COMPAT
5033         if (req->ctx->compat)
5034                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
5035 #endif
5036         return 0;
5037 }
5038
5039 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5040 {
5041         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
5042         struct socket *sock;
5043         struct io_buffer *kbuf;
5044         unsigned flags;
5045         int min_ret = 0;
5046         int ret, cflags = 0;
5047         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5048
5049         sock = sock_from_file(req->file);
5050         if (unlikely(!sock))
5051                 return -ENOTSOCK;
5052
5053         kmsg = req->async_data;
5054         if (!kmsg) {
5055                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
5056                 if (ret)
5057                         return ret;
5058                 kmsg = &iomsg;
5059         }
5060
5061         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5062                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
5063                 if (IS_ERR(kbuf))
5064                         return PTR_ERR(kbuf);
5065                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5066                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
5067                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
5068                                 1, req->sr_msg.len);
5069         }
5070
5071         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5072         if (force_nonblock)
5073                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5074         if (flags & MSG_WAITALL)
5075                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
5076
5077         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
5078                                         kmsg->uaddr, flags);
5079         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5080                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
5081         if (ret == -ERESTARTSYS)
5082                 ret = -EINTR;
5083
5084         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5085                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5086         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
5087         if (kmsg->free_iov)
5088                 kfree(kmsg->free_iov);
5089         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5090         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5091                 req_set_fail(req);
5092         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5093         return 0;
5094 }
5095
5096 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5097 {
5098         struct io_buffer *kbuf;
5099         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5100         struct msghdr msg;
5101         void __user *buf = sr->buf;
5102         struct socket *sock;
5103         struct iovec iov;
5104         unsigned flags;
5105         int min_ret = 0;
5106         int ret, cflags = 0;
5107         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5108
5109         sock = sock_from_file(req->file);
5110         if (unlikely(!sock))
5111                 return -ENOTSOCK;
5112
5113         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5114                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
5115                 if (IS_ERR(kbuf))
5116                         return PTR_ERR(kbuf);
5117                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5118         }
5119
5120         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
5121         if (unlikely(ret))
5122                 goto out_free;
5123
5124         msg.msg_name = NULL;
5125         msg.msg_control = NULL;
5126         msg.msg_controllen = 0;
5127         msg.msg_namelen = 0;
5128         msg.msg_iocb = NULL;
5129         msg.msg_flags = 0;
5130
5131         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5132         if (force_nonblock)
5133                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5134         if (flags & MSG_WAITALL)
5135                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
5136
5137         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
5138         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5139                 return -EAGAIN;
5140         if (ret == -ERESTARTSYS)
5141                 ret = -EINTR;
5142 out_free:
5143         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5144                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5145         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5146                 req_set_fail(req);
5147         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5148         return 0;
5149 }
5150
5151 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5152 {
5153         struct io_accept *accept = &req->accept;
5154
5155         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5156                 return -EINVAL;
5157         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
5158                 return -EINVAL;
5159
5160         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5161         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5162         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
5163         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5164
5165         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5166         if (accept->file_slot && (accept->flags & SOCK_CLOEXEC))
5167                 return -EINVAL;
5168         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
5169                 return -EINVAL;
5170         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
5171                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
5172         return 0;
5173 }
5174
5175 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5176 {
5177         struct io_accept *accept = &req->accept;
5178         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5179         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5180         bool fixed = !!accept->file_slot;
5181         struct file *file;
5182         int ret, fd;
5183
5184         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
5185                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5186
5187         if (!fixed) {
5188                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
5189                 if (unlikely(fd < 0))
5190                         return fd;
5191         }
5192         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
5193                          accept->flags);
5194         if (IS_ERR(file)) {
5195                 if (!fixed)
5196                         put_unused_fd(fd);
5197                 ret = PTR_ERR(file);
5198                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5199                         return -EAGAIN;
5200                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5201                         ret = -EINTR;
5202                 req_set_fail(req);
5203         } else if (!fixed) {
5204                 fd_install(fd, file);
5205                 ret = fd;
5206         } else {
5207                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
5208                                             accept->file_slot - 1);
5209         }
5210         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5211         return 0;
5212 }
5213
5214 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
5215 {
5216         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5217         struct io_connect *conn = &req->connect;
5218
5219         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
5220 }
5221
5222 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5223 {
5224         struct io_connect *conn = &req->connect;
5225
5226         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5227                 return -EINVAL;
5228         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
5229             sqe->splice_fd_in)
5230                 return -EINVAL;
5231
5232         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5233         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5234         return 0;
5235 }
5236
5237 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5238 {
5239         struct io_async_connect __io, *io;
5240         unsigned file_flags;
5241         int ret;
5242         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5243
5244         if (req->async_data) {
5245                 io = req->async_data;
5246         } else {
5247                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5248                                                 req->connect.addr_len,
5249                                                 &__io.address);
5250                 if (ret)
5251                         goto out;
5252                 io = &__io;
5253         }
5254
5255         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5256
5257         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5258                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5259         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5260                 if (req->async_data)
5261                         return -EAGAIN;
5262                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5263                         ret = -ENOMEM;
5264                         goto out;
5265                 }
5266                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5267                 return -EAGAIN;
5268         }
5269         if (ret == -ERESTARTSYS)
5270                 ret = -EINTR;
5271 out:
5272         if (ret < 0)
5273                 req_set_fail(req);
5274         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5275         return 0;
5276 }
5277 #else /* !CONFIG_NET */
5278 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
5279 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
5280 {                                                                       \
5281         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5282 }
5283
5284 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
5285 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
5286 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
5287 {                                                                       \
5288         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5289 }                                                                       \
5290
5291 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
5292 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
5293 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
5294 {                                                                       \
5295         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5296 }
5297
5298 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
5299 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
5300 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
5301 IO_NETOP_PREP(accept);
5302 IO_NETOP_FN(send);
5303 IO_NETOP_FN(recv);
5304 #endif /* CONFIG_NET */
5305
5306 struct io_poll_table {
5307         struct poll_table_struct pt;
5308         struct io_kiocb *req;
5309         int nr_entries;
5310         int error;
5311 };
5312
5313 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5314                            __poll_t mask, io_req_tw_func_t func)
5315 {
5316         /* for instances that support it check for an event match first: */
5317         if (mask && !(mask & poll->events))
5318                 return 0;
5319
5320         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5321
5322         list_del_init(&poll->wait.entry);
5323
5324         req->result = mask;
5325         req->io_task_work.func = func;
5326
5327         /*
5328          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5329          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5330          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5331          * have the needed state needed for it anyway.
5332          */
5333         io_req_task_work_add(req);
5334         return 1;
5335 }
5336
5337 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5338         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5339 {
5340         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5341
5342         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
5343         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
5344                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5345
5346         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5347                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5348
5349                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5350         }
5351
5352         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5353         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5354                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5355                 return true;
5356         }
5357
5358         return false;
5359 }
5360
5361 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5362 {
5363         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5364         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5365                 return req->async_data;
5366         return req->apoll->double_poll;
5367 }
5368
5369 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5370 {
5371         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5372                 return &req->poll;
5373         return &req->apoll->poll;
5374 }
5375
5376 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5377         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5378 {
5379         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5380
5381         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5382
5383         if (poll && poll->head) {
5384                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5385
5386                 spin_lock_irq(&head->lock);
5387                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5388                 if (poll->wait.private)
5389                         req_ref_put(req);
5390                 poll->head = NULL;
5391                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5392         }
5393 }
5394
5395 static bool __io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5396         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5397 {
5398         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5399         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
5400         int error;
5401
5402         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
5403                 error = -ECANCELED;
5404                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5405         } else {
5406                 error = mangle_poll(mask);
5407         }
5408         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
5409                 flags = 0;
5410         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
5411                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5412                 flags = 0;
5413         }
5414         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
5415                 ctx->cq_extra++;
5416
5417         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
5418 }
5419
5420 static inline bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5421         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5422 {
5423         bool done;
5424
5425         done = __io_poll_complete(req, mask);
5426         io_commit_cqring(req->ctx);
5427         return done;
5428 }
5429
5430 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5431 {
5432         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5433         struct io_kiocb *nxt;
5434
5435         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5436                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5437         } else {
5438                 bool done;
5439
5440                 if (req->poll.done) {
5441                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5442                         return;
5443                 }
5444                 done = __io_poll_complete(req, req->result);
5445                 if (done) {
5446                         io_poll_remove_double(req);
5447                         hash_del(&req->hash_node);
5448                         req->poll.done = true;
5449                 } else {
5450                         req->result = 0;
5451                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
5452                 }
5453                 io_commit_cqring(ctx);
5454                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5455                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5456
5457                 if (done) {
5458                         nxt = io_put_req_find_next(req);
5459                         if (nxt)
5460                                 io_req_task_submit(nxt, locked);
5461                 }
5462         }
5463 }
5464
5465 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5466                                int sync, void *key)
5467 {
5468         struct io_kiocb *req = wait->private;
5469         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5470         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5471         unsigned long flags;
5472
5473         /* for instances that support it check for an event match first: */
5474         if (mask && !(mask & poll->events))
5475                 return 0;
5476         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
5477                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5478
5479         list_del_init(&wait->entry);
5480
5481         if (poll->head) {
5482                 bool done;
5483
5484                 spin_lock_irqsave(&poll->head->lock, flags);
5485                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5486                 if (!done)
5487                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5488                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5489                 wait->private = NULL;
5490                 spin_unlock_irqrestore(&poll->head->lock, flags);
5491                 if (!done) {
5492                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5493                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5494                 }
5495         }
5496         req_ref_put(req);
5497         return 1;
5498 }
5499
5500 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5501                               wait_queue_func_t wake_func)
5502 {
5503         poll->head = NULL;
5504         poll->done = false;
5505         poll->canceled = false;
5506 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5507         /* mask in events that we always want/need */
5508         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5509         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5510         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5511 }
5512
5513 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5514                             struct wait_queue_head *head,
5515                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5516 {
5517         struct io_kiocb *req = pt->req;
5518
5519         /*
5520          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5521          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5522          * if this happens.
5523          */
5524         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5525                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5526
5527                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5528                 if (poll_one->head == head)
5529                         return;
5530                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5531                 if (*poll_ptr) {
5532                         if ((*poll_ptr)->head == head)
5533                                 return;
5534                         pt->error = -EINVAL;
5535                         return;
5536                 }
5537                 /*
5538                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5539                  * into one-shot mode.
5540                  */
5541                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5542                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5543                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5544                 if (!poll) {
5545                         pt->error = -ENOMEM;
5546                         return;
5547                 }
5548                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5549                 req_ref_get(req);
5550                 poll->wait.private = req;
5551                 *poll_ptr = poll;
5552         }
5553
5554         pt->nr_entries++;
5555         poll->head = head;
5556
5557         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5558                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5559         else
5560                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5561 }
5562
5563 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5564                                struct poll_table_struct *p)
5565 {
5566         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5567         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5568
5569         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5570 }
5571
5572 static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5573 {
5574         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5575         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5576
5577         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5578
5579         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5580                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5581                 return;
5582         }
5583
5584         hash_del(&req->hash_node);
5585         io_poll_remove_double(req);
5586         apoll->poll.done = true;
5587         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5588
5589         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5590                 io_req_task_submit(req, locked);
5591         else
5592                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5593 }
5594
5595 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5596                         void *key)
5597 {
5598         struct io_kiocb *req = wait->private;
5599         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5600
5601         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5602                                         key_to_poll(key));
5603
5604         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5605 }
5606
5607 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5608 {
5609         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5610         struct hlist_head *list;
5611
5612         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5613         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5614 }
5615
5616 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5617                                       struct io_poll_iocb *poll,
5618                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5619                                       wait_queue_func_t wake_func)
5620         __acquires(&ctx->completion_lock)
5621 {
5622         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5623         bool cancel = false;
5624
5625         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5626         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5627         poll->file = req->file;
5628         poll->wait.private = req;
5629
5630         ipt->pt._key = mask;
5631         ipt->req = req;
5632         ipt->error = 0;
5633         ipt->nr_entries = 0;
5634
5635         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5636         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5637                 ipt->error = -EINVAL;
5638
5639         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5640         if (ipt->error || (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)))
5641                 io_poll_remove_double(req);
5642         if (likely(poll->head)) {
5643                 spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5644                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5645                         if (ipt->error)
5646                                 cancel = true;
5647                         ipt->error = 0;
5648                         mask = 0;
5649                 }
5650                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5651                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5652                 else if (cancel)
5653                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5654                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5655                         io_poll_req_insert(req);
5656                 spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5657         }
5658
5659         return mask;
5660 }
5661
5662 enum {
5663         IO_APOLL_OK,
5664         IO_APOLL_ABORTED,
5665         IO_APOLL_READY
5666 };
5667
5668 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5669 {
5670         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5671         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5672         struct async_poll *apoll;
5673         struct io_poll_table ipt;
5674         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5675
5676         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5677                 return IO_APOLL_ABORTED;
5678         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5679                 return IO_APOLL_ABORTED;
5680         if (!def->pollin && !def->pollout)
5681                 return IO_APOLL_ABORTED;
5682
5683         if (def->pollin) {
5684                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5685
5686                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5687                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5688                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5689                         mask &= ~POLLIN;
5690         } else {
5691                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5692         }
5693
5694         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5695         if (unlikely(!apoll))
5696                 return IO_APOLL_ABORTED;
5697         apoll->double_poll = NULL;
5698         req->apoll = apoll;
5699         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5700         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5701         io_req_set_refcount(req);
5702
5703         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5704                                         io_async_wake);
5705         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5706         if (ret || ipt.error)
5707                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
5708
5709         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5710                                 mask, apoll->poll.events);
5711         return IO_APOLL_OK;
5712 }
5713
5714 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5715                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5716         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5717 {
5718         bool do_complete = false;
5719
5720         if (!poll->head)
5721                 return false;
5722         spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5723         if (do_cancel)
5724                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5725         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5726                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5727                 do_complete = true;
5728         }
5729         spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5730         hash_del(&req->hash_node);
5731         return do_complete;
5732 }
5733
5734 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5735         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5736 {
5737         bool do_complete;
5738
5739         io_poll_remove_double(req);
5740         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5741
5742         if (do_complete) {
5743                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5744                 io_commit_cqring(req->ctx);
5745                 req_set_fail(req);
5746                 io_put_req_deferred(req);
5747         }
5748         return do_complete;
5749 }
5750
5751 /*
5752  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5753  */
5754 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5755                                bool cancel_all)
5756 {
5757         struct hlist_node *tmp;
5758         struct io_kiocb *req;
5759         int posted = 0, i;
5760
5761         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5762         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5763                 struct hlist_head *list;
5764
5765                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5766                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5767                         if (io_match_task_safe(req, tsk, cancel_all))
5768                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5769                 }
5770         }
5771         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5772
5773         if (posted)
5774                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5775
5776         return posted != 0;
5777 }
5778
5779 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5780                                      bool poll_only)
5781         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5782 {
5783         struct hlist_head *list;
5784         struct io_kiocb *req;
5785
5786         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5787         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5788                 if (sqe_addr != req->user_data)
5789                         continue;
5790                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5791                         continue;
5792                 return req;
5793         }
5794         return NULL;
5795 }
5796
5797 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5798                           bool poll_only)
5799         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5800 {
5801         struct io_kiocb *req;
5802
5803         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5804         if (!req)
5805                 return -ENOENT;
5806         if (io_poll_remove_one(req))
5807                 return 0;
5808
5809         return -EALREADY;
5810 }
5811
5812 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5813                                      unsigned int flags)
5814 {
5815         u32 events;
5816
5817         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5818 #ifdef __BIG_ENDIAN
5819         events = swahw32(events);
5820 #endif
5821         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5822                 events |= EPOLLONESHOT;
5823         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5824 }
5825
5826 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5827                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5828 {
5829         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5830         u32 flags;
5831
5832         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5833                 return -EINVAL;
5834         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5835                 return -EINVAL;
5836         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5837         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5838                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5839                 return -EINVAL;
5840         /* meaningless without update */
5841         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5842                 return -EINVAL;
5843
5844         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5845         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5846         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5847
5848         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5849         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5850                 return -EINVAL;
5851         if (upd->update_events)
5852                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5853         else if (sqe->poll32_events)
5854                 return -EINVAL;
5855
5856         return 0;
5857 }
5858
5859 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5860                         void *key)
5861 {
5862         struct io_kiocb *req = wait->private;
5863         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5864
5865         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5866 }
5867
5868 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5869                                struct poll_table_struct *p)
5870 {
5871         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5872
5873         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5874 }
5875
5876 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5877 {
5878         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5879         u32 flags;
5880
5881         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5882                 return -EINVAL;
5883         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5884                 return -EINVAL;
5885         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5886         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5887                 return -EINVAL;
5888
5889         io_req_set_refcount(req);
5890         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5891         return 0;
5892 }
5893
5894 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5895 {
5896         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5897         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5898         struct io_poll_table ipt;
5899         __poll_t mask;
5900         bool done;
5901
5902         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5903
5904         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5905                                         io_poll_wake);
5906
5907         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5908                 ipt.error = 0;
5909                 done = io_poll_complete(req, mask);
5910         }
5911         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5912
5913         if (mask) {
5914                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5915                 if (done)
5916                         io_put_req(req);
5917         }
5918         return ipt.error;
5919 }
5920
5921 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5922 {
5923         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5924         struct io_kiocb *preq;
5925         bool completing;
5926         int ret;
5927
5928         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5929         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5930         if (!preq) {
5931                 ret = -ENOENT;
5932                 goto err;
5933         }
5934
5935         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5936                 completing = true;
5937                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5938                 goto err;
5939         }
5940
5941         /*
5942          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5943          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5944          * let completion re-add it.
5945          */
5946         io_poll_remove_double(preq);
5947         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5948         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5949                 ret = -EALREADY;
5950                 goto err;
5951         }
5952         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5953         ret = 0;
5954 err:
5955         if (ret < 0) {
5956                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5957                 req_set_fail(req);
5958                 io_req_complete(req, ret);
5959                 return 0;
5960         }
5961         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5962         if (req->poll_update.update_events) {
5963                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5964                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5965                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5966         }
5967         if (req->poll_update.update_user_data)
5968                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5969         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5970
5971         /* complete update request, we're done with it */
5972         io_req_complete(req, ret);
5973
5974         if (!completing) {
5975                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5976                 if (ret < 0) {
5977                         req_set_fail(preq);
5978                         io_req_complete(preq, ret);
5979                 }
5980         }
5981         return 0;
5982 }
5983
5984 static void io_req_task_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5985 {
5986         req_set_fail(req);
5987         io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
5988 }
5989
5990 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5991 {
5992         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5993                                                 struct io_timeout_data, timer);
5994         struct io_kiocb *req = data->req;
5995         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5996         unsigned long flags;
5997
5998         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
5999         list_del_init(&req->timeout.list);
6000         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
6001                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
6002         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6003
6004         req->io_task_work.func = io_req_task_timeout;
6005         io_req_task_work_add(req);
6006         return HRTIMER_NORESTART;
6007 }
6008
6009 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
6010                                            __u64 user_data)
6011         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6012 {
6013         struct io_timeout_data *io;
6014         struct io_kiocb *req;
6015         bool found = false;
6016
6017         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
6018                 found = user_data == req->user_data;
6019                 if (found)
6020                         break;
6021         }
6022         if (!found)
6023                 return ERR_PTR(-ENOENT);
6024
6025         io = req->async_data;
6026         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6027                 return ERR_PTR(-EALREADY);
6028         list_del_init(&req->timeout.list);
6029         return req;
6030 }
6031
6032 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
6033         __must_hold(&ctx->completion_lock)
6034         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6035 {
6036         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6037
6038         if (IS_ERR(req))
6039                 return PTR_ERR(req);
6040
6041         req_set_fail(req);
6042         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
6043         io_put_req_deferred(req);
6044         return 0;
6045 }
6046
6047 static clockid_t io_timeout_get_clock(struct io_timeout_data *data)
6048 {
6049         switch (data->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) {
6050         case IORING_TIMEOUT_BOOTTIME:
6051                 return CLOCK_BOOTTIME;
6052         case IORING_TIMEOUT_REALTIME:
6053                 return CLOCK_REALTIME;
6054         default:
6055                 /* can't happen, vetted at prep time */
6056                 WARN_ON_ONCE(1);
6057                 fallthrough;
6058         case 0:
6059                 return CLOCK_MONOTONIC;
6060         }
6061 }
6062
6063 static int io_linked_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6064                                     struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6065         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6066 {
6067         struct io_timeout_data *io;
6068         struct io_kiocb *req;
6069         bool found = false;
6070
6071         list_for_each_entry(req, &ctx->ltimeout_list, timeout.list) {
6072                 found = user_data == req->user_data;
6073                 if (found)
6074                         break;
6075         }
6076         if (!found)
6077                 return -ENOENT;
6078
6079         io = req->async_data;
6080         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6081                 return -EALREADY;
6082         hrtimer_init(&io->timer, io_timeout_get_clock(io), mode);
6083         io->timer.function = io_link_timeout_fn;
6084         hrtimer_start(&io->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6085         return 0;
6086 }
6087
6088 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6089                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6090         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6091 {
6092         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6093         struct io_timeout_data *data;
6094
6095         if (IS_ERR(req))
6096                 return PTR_ERR(req);
6097
6098         req->timeout.off = 0; /* noseq */
6099         data = req->async_data;
6100         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
6101         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), mode);
6102         data->timer.function = io_timeout_fn;
6103         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6104         return 0;
6105 }
6106
6107 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
6108                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
6109 {
6110         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6111
6112         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6113                 return -EINVAL;
6114         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6115                 return -EINVAL;
6116         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
6117                 return -EINVAL;
6118
6119         tr->ltimeout = false;
6120         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6121         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6122         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK) {
6123                 if (hweight32(tr->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6124                         return -EINVAL;
6125                 if (tr->flags & IORING_LINK_TIMEOUT_UPDATE)
6126                         tr->ltimeout = true;
6127                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK|IORING_TIMEOUT_ABS))
6128                         return -EINVAL;
6129                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
6130                         return -EFAULT;
6131         } else if (tr->flags) {
6132                 /* timeout removal doesn't support flags */
6133                 return -EINVAL;
6134         }
6135
6136         return 0;
6137 }
6138
6139 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
6140 {
6141         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
6142                                             : HRTIMER_MODE_REL;
6143 }
6144
6145 /*
6146  * Remove or update an existing timeout command
6147  */
6148 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6149 {
6150         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6151         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6152         int ret;
6153
6154         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
6155                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
6156                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6157                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
6158                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6159                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6160         } else {
6161                 enum hrtimer_mode mode = io_translate_timeout_mode(tr->flags);
6162
6163                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6164                 if (tr->ltimeout)
6165                         ret = io_linked_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6166                 else
6167                         ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6168                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6169         }
6170
6171         if (ret < 0)
6172                 req_set_fail(req);
6173         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6174         return 0;
6175 }
6176
6177 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6178                            bool is_timeout_link)
6179 {
6180         struct io_timeout_data *data;
6181         unsigned flags;
6182         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
6183
6184         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6185                 return -EINVAL;
6186         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
6187             sqe->splice_fd_in)
6188                 return -EINVAL;
6189         if (off && is_timeout_link)
6190                 return -EINVAL;
6191         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6192         if (flags & ~(IORING_TIMEOUT_ABS | IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK))
6193                 return -EINVAL;
6194         /* more than one clock specified is invalid, obviously */
6195         if (hweight32(flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6196                 return -EINVAL;
6197
6198         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6199         req->timeout.off = off;
6200         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
6201                 req->ctx->off_timeout_used = true;
6202
6203         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
6204                 return -ENOMEM;
6205
6206         data = req->async_data;
6207         data->req = req;
6208         data->flags = flags;
6209
6210         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
6211                 return -EFAULT;
6212
6213         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6214         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
6215         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), data->mode);
6216
6217         if (is_timeout_link) {
6218                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
6219
6220                 if (!link->head)
6221                         return -EINVAL;
6222                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6223                         return -EINVAL;
6224                 req->timeout.head = link->last;
6225                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
6226         }
6227         return 0;
6228 }
6229
6230 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6231 {
6232         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6233         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6234         struct list_head *entry;
6235         u32 tail, off = req->timeout.off;
6236
6237         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6238
6239         /*
6240          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
6241          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
6242          * a pure timeout request, sequence isn't used.
6243          */
6244         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
6245                 entry = ctx->timeout_list.prev;
6246                 goto add;
6247         }
6248
6249         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6250         req->timeout.target_seq = tail + off;
6251
6252         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
6253          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
6254          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
6255          */
6256         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
6257
6258         /*
6259          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
6260          * the one we need first.
6261          */
6262         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
6263                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
6264                                                   timeout.list);
6265
6266                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
6267                         continue;
6268                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
6269                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
6270                         break;
6271         }
6272 add:
6273         list_add(&req->timeout.list, entry);
6274         data->timer.function = io_timeout_fn;
6275         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
6276         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6277         return 0;
6278 }
6279
6280 struct io_cancel_data {
6281         struct io_ring_ctx *ctx;
6282         u64 user_data;
6283 };
6284
6285 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
6286 {
6287         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6288         struct io_cancel_data *cd = data;
6289
6290         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
6291 }
6292
6293 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
6294                                struct io_ring_ctx *ctx)
6295 {
6296         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
6297         enum io_wq_cancel cancel_ret;
6298         int ret = 0;
6299
6300         if (!tctx || !tctx->io_wq)
6301                 return -ENOENT;
6302
6303         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
6304         switch (cancel_ret) {
6305         case IO_WQ_CANCEL_OK:
6306                 ret = 0;
6307                 break;
6308         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
6309                 ret = -EALREADY;
6310                 break;
6311         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
6312                 ret = -ENOENT;
6313                 break;
6314         }
6315
6316         return ret;
6317 }
6318
6319 static int io_try_cancel_userdata(struct io_kiocb *req, u64 sqe_addr)
6320 {
6321         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6322         int ret;
6323
6324         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
6325
6326         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
6327         if (ret != -ENOENT)
6328                 return ret;
6329
6330         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6331         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6332         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
6333         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6334         if (ret != -ENOENT)
6335                 goto out;
6336         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
6337 out:
6338         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6339         return ret;
6340 }
6341
6342 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
6343                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6344 {
6345         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6346                 return -EINVAL;
6347         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6348                 return -EINVAL;
6349         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
6350             sqe->splice_fd_in)
6351                 return -EINVAL;
6352
6353         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6354         return 0;
6355 }
6356
6357 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6358 {
6359         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6360         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
6361         struct io_tctx_node *node;
6362         int ret;
6363
6364         ret = io_try_cancel_userdata(req, sqe_addr);
6365         if (ret != -ENOENT)
6366                 goto done;
6367
6368         /* slow path, try all io-wq's */
6369         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6370         ret = -ENOENT;
6371         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
6372                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
6373
6374                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
6375                 if (ret != -ENOENT)
6376                         break;
6377         }
6378         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6379 done:
6380         if (ret < 0)
6381                 req_set_fail(req);
6382         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6383         return 0;
6384 }
6385
6386 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
6387                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6388 {
6389         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6390                 return -EINVAL;
6391         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6392                 return -EINVAL;
6393
6394         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6395         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6396         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6397                 return -EINVAL;
6398         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6399         return 0;
6400 }
6401
6402 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6403 {
6404         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6405         struct io_uring_rsrc_update2 up;
6406         int ret;
6407
6408         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6409         up.data = req->rsrc_update.arg;
6410         up.nr = 0;
6411         up.tags = 0;
6412         up.resv = 0;
6413         up.resv2 = 0;
6414
6415         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6416         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
6417                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
6418         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6419
6420         if (ret < 0)
6421                 req_set_fail(req);
6422         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6423         return 0;
6424 }
6425
6426 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6427 {
6428         switch (req->opcode) {
6429         case IORING_OP_NOP:
6430                 return 0;
6431         case IORING_OP_READV:
6432         case IORING_OP_READ_FIXED:
6433         case IORING_OP_READ:
6434                 return io_read_prep(req, sqe);
6435         case IORING_OP_WRITEV:
6436         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6437         case IORING_OP_WRITE:
6438                 return io_write_prep(req, sqe);
6439         case IORING_OP_POLL_ADD:
6440                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6441         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6442                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
6443         case IORING_OP_FSYNC:
6444                 return io_fsync_prep(req, sqe);
6445         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6446                 return io_sfr_prep(req, sqe);
6447         case IORING_OP_SENDMSG:
6448         case IORING_OP_SEND:
6449                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6450         case IORING_OP_RECVMSG:
6451         case IORING_OP_RECV:
6452                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6453         case IORING_OP_CONNECT:
6454                 return io_connect_prep(req, sqe);
6455         case IORING_OP_TIMEOUT:
6456                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6457         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6458                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6459         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6460                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6461         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6462                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6463         case IORING_OP_ACCEPT:
6464                 return io_accept_prep(req, sqe);
6465         case IORING_OP_FALLOCATE:
6466                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6467         case IORING_OP_OPENAT:
6468                 return io_openat_prep(req, sqe);
6469         case IORING_OP_CLOSE:
6470                 return io_close_prep(req, sqe);
6471         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6472                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6473         case IORING_OP_STATX:
6474                 return io_statx_prep(req, sqe);
6475         case IORING_OP_FADVISE:
6476                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6477         case IORING_OP_MADVISE:
6478                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6479         case IORING_OP_OPENAT2:
6480                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6481         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6482                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6483         case IORING_OP_SPLICE:
6484                 return io_splice_prep(req, sqe);
6485         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6486                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6487         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6488                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6489         case IORING_OP_TEE:
6490                 return io_tee_prep(req, sqe);
6491         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6492                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6493         case IORING_OP_RENAMEAT:
6494                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6495         case IORING_OP_UNLINKAT:
6496                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6497         case IORING_OP_MKDIRAT:
6498                 return io_mkdirat_prep(req, sqe);
6499         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6500                 return io_symlinkat_prep(req, sqe);
6501         case IORING_OP_LINKAT:
6502                 return io_linkat_prep(req, sqe);
6503         }
6504
6505         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6506                         req->opcode);
6507         return -EINVAL;
6508 }
6509
6510 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
6511 {
6512         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
6513                 return 0;
6514         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
6515                 return -EFAULT;
6516         if (io_alloc_async_data(req))
6517                 return -EAGAIN;
6518
6519         switch (req->opcode) {
6520         case IORING_OP_READV:
6521                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6522         case IORING_OP_WRITEV:
6523                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6524         case IORING_OP_SENDMSG:
6525                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6526         case IORING_OP_RECVMSG:
6527                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6528         case IORING_OP_CONNECT:
6529                 return io_connect_prep_async(req);
6530         }
6531         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6532                     req->opcode);
6533         return -EFAULT;
6534 }
6535
6536 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6537 {
6538         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6539
6540         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6541         io_for_each_link(req, req)
6542                 seq--;
6543         return seq;
6544 }
6545
6546 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6547 {
6548         struct io_kiocb *pos;
6549         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6550         struct io_defer_entry *de;
6551         int ret;
6552         u32 seq;
6553
6554         if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
6555                 io_req_complete_fail_submit(req);
6556                 return true;
6557         }
6558
6559         /*
6560          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6561          * head request and the next request/link after the current link.
6562          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6563          * maintained for every request of our link.
6564          */
6565         if (ctx->drain_next) {
6566                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6567                 ctx->drain_next = false;
6568         }
6569         /* not interested in head, start from the first linked */
6570         io_for_each_link(pos, req->link) {
6571                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6572                         ctx->drain_next = true;
6573                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6574                         break;
6575                 }
6576         }
6577
6578         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6579         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6580         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6581                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6582                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6583                 ctx->drain_active = false;
6584                 return false;
6585         }
6586         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6587
6588         seq = io_get_sequence(req);
6589         /* Still a chance to pass the sequence check */
6590         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6591                 return false;
6592
6593         ret = io_req_prep_async(req);
6594         if (ret)
6595                 goto fail;
6596         io_prep_async_link(req);
6597         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6598         if (!de) {
6599                 ret = -ENOMEM;
6600 fail:
6601                 io_req_complete_failed(req, ret);
6602                 return true;
6603         }
6604
6605         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6606         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6607                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6608                 kfree(de);
6609                 io_queue_async_work(req, NULL);
6610                 return true;
6611         }
6612
6613         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6614         de->req = req;
6615         de->seq = seq;
6616         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6617         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6618         return true;
6619 }
6620
6621 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6622 {
6623         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6624                 switch (req->opcode) {
6625                 case IORING_OP_READV:
6626                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6627                 case IORING_OP_READ:
6628                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6629                         break;
6630                 case IORING_OP_RECVMSG:
6631                 case IORING_OP_RECV:
6632                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6633                         break;
6634                 }
6635         }
6636
6637         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6638                 switch (req->opcode) {
6639                 case IORING_OP_READV:
6640                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6641                 case IORING_OP_READ:
6642                 case IORING_OP_WRITEV:
6643                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6644                 case IORING_OP_WRITE: {
6645                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6646
6647                         kfree(io->free_iovec);
6648                         break;
6649                         }
6650                 case IORING_OP_RECVMSG:
6651                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6652                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6653
6654                         kfree(io->free_iov);
6655                         break;
6656                         }
6657                 case IORING_OP_OPENAT:
6658                 case IORING_OP_OPENAT2:
6659                         if (req->open.filename)
6660                                 putname(req->open.filename);
6661                         break;
6662                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6663                         putname(req->rename.oldpath);
6664                         putname(req->rename.newpath);
6665                         break;
6666                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6667                         putname(req->unlink.filename);
6668                         break;
6669                 case IORING_OP_MKDIRAT:
6670                         putname(req->mkdir.filename);
6671                         break;
6672                 case IORING_OP_SYMLINKAT:
6673                         putname(req->symlink.oldpath);
6674                         putname(req->symlink.newpath);
6675                         break;
6676                 case IORING_OP_LINKAT:
6677                         putname(req->hardlink.oldpath);
6678                         putname(req->hardlink.newpath);
6679                         break;
6680                 }
6681         }
6682         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6683                 kfree(req->apoll->double_poll);
6684                 kfree(req->apoll);
6685                 req->apoll = NULL;
6686         }
6687         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6688                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6689
6690                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6691         }
6692         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6693                 put_cred(req->creds);
6694
6695         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6696 }
6697
6698 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6699 {
6700         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6701         const struct cred *creds = NULL;
6702         int ret;
6703
6704         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6705                 creds = override_creds(req->creds);
6706
6707         switch (req->opcode) {
6708         case IORING_OP_NOP:
6709                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6710                 break;
6711         case IORING_OP_READV:
6712         case IORING_OP_READ_FIXED:
6713         case IORING_OP_READ:
6714                 ret = io_read(req, issue_flags);
6715                 break;
6716         case IORING_OP_WRITEV:
6717         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6718         case IORING_OP_WRITE:
6719                 ret = io_write(req, issue_flags);
6720                 break;
6721         case IORING_OP_FSYNC:
6722                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6723                 break;
6724         case IORING_OP_POLL_ADD:
6725                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6726                 break;
6727         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6728                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6729                 break;
6730         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6731                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6732                 break;
6733         case IORING_OP_SENDMSG:
6734                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6735                 break;
6736         case IORING_OP_SEND:
6737                 ret = io_send(req, issue_flags);
6738                 break;
6739         case IORING_OP_RECVMSG:
6740                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6741                 break;
6742         case IORING_OP_RECV:
6743                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6744                 break;
6745         case IORING_OP_TIMEOUT:
6746                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6747                 break;
6748         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6749                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6750                 break;
6751         case IORING_OP_ACCEPT:
6752                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6753                 break;
6754         case IORING_OP_CONNECT:
6755                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6756                 break;
6757         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6758                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6759                 break;
6760         case IORING_OP_FALLOCATE:
6761                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6762                 break;
6763         case IORING_OP_OPENAT:
6764                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6765                 break;
6766         case IORING_OP_CLOSE:
6767                 ret = io_close(req, issue_flags);
6768                 break;
6769         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6770                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6771                 break;
6772         case IORING_OP_STATX:
6773                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6774                 break;
6775         case IORING_OP_FADVISE:
6776                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6777                 break;
6778         case IORING_OP_MADVISE:
6779                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6780                 break;
6781         case IORING_OP_OPENAT2:
6782                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6783                 break;
6784         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6785                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6786                 break;
6787         case IORING_OP_SPLICE:
6788                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6789                 break;
6790         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6791                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6792                 break;
6793         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6794                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6795                 break;
6796         case IORING_OP_TEE:
6797                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6798                 break;
6799         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6800                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6801                 break;
6802         case IORING_OP_RENAMEAT:
6803                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6804                 break;
6805         case IORING_OP_UNLINKAT:
6806                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6807                 break;
6808         case IORING_OP_MKDIRAT:
6809                 ret = io_mkdirat(req, issue_flags);
6810                 break;
6811         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6812                 ret = io_symlinkat(req, issue_flags);
6813                 break;
6814         case IORING_OP_LINKAT:
6815                 ret = io_linkat(req, issue_flags);
6816                 break;
6817         default:
6818                 ret = -EINVAL;
6819                 break;
6820         }
6821
6822         if (creds)
6823                 revert_creds(creds);
6824         if (ret)
6825                 return ret;
6826         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6827         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6828                 io_iopoll_req_issued(req);
6829
6830         return 0;
6831 }
6832
6833 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
6834 {
6835         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6836
6837         req = io_put_req_find_next(req);
6838         return req ? &req->work : NULL;
6839 }
6840
6841 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6842 {
6843         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6844         struct io_kiocb *timeout;
6845         int ret = 0;
6846
6847         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
6848         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
6849                 __io_req_set_refcount(req, 2);
6850         else
6851                 req_ref_get(req);
6852
6853         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6854         if (timeout)
6855                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6856
6857         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
6858         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6859                 ret = -ECANCELED;
6860
6861         if (!ret) {
6862                 do {
6863                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6864                         /*
6865                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6866                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6867                          * wait for request slots on the block side.
6868                          */
6869                         if (ret != -EAGAIN)
6870                                 break;
6871                         cond_resched();
6872                 } while (1);
6873         }
6874
6875         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6876         if (ret)
6877                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6878 }
6879
6880 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6881                                                        unsigned i)
6882 {
6883         return &table->files[i];
6884 }
6885
6886 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6887                                               int index)
6888 {
6889         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6890
6891         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6892 }
6893
6894 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6895 {
6896         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6897
6898         if (__io_file_supports_nowait(file, READ))
6899                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6900         if (__io_file_supports_nowait(file, WRITE))
6901                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6902         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6903                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6904         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6905 }
6906
6907 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_ring_ctx *ctx,
6908                                              struct io_kiocb *req, int fd)
6909 {
6910         struct file *file;
6911         unsigned long file_ptr;
6912
6913         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6914                 return NULL;
6915         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6916         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6917         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6918         file_ptr &= ~FFS_MASK;
6919         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6920         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_NOWAIT_READ_BIT);
6921         io_req_set_rsrc_node(req);
6922         return file;
6923 }
6924
6925 static struct file *io_file_get_normal(struct io_ring_ctx *ctx,
6926                                        struct io_kiocb *req, int fd)
6927 {
6928         struct file *file = fget(fd);
6929
6930         trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6931
6932         /* we don't allow fixed io_uring files */
6933         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6934                 io_req_track_inflight(req);
6935         return file;
6936 }
6937
6938 static inline struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
6939                                        struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6940 {
6941         if (fixed)
6942                 return io_file_get_fixed(ctx, req, fd);
6943         else
6944                 return io_file_get_normal(ctx, req, fd);
6945 }
6946
6947 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6948 {
6949         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
6950         int ret = -ENOENT;
6951
6952         if (prev) {
6953                 if (!(req->task->flags & PF_EXITING))
6954                         ret = io_try_cancel_userdata(req, prev->user_data);
6955                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
6956                 io_put_req(prev);
6957         } else {
6958                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6959         }
6960 }
6961
6962 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6963 {
6964         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6965                                                 struct io_timeout_data, timer);
6966         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6967         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6968         unsigned long flags;
6969
6970         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
6971         prev = req->timeout.head;
6972         req->timeout.head = NULL;
6973
6974         /*
6975          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6976          * race with the completion of the linked work.
6977          */
6978         if (prev) {
6979                 io_remove_next_linked(prev);
6980                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6981                         prev = NULL;
6982         }
6983         list_del(&req->timeout.list);
6984         req->timeout.prev = prev;
6985         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6986
6987         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
6988         io_req_task_work_add(req);
6989         return HRTIMER_NORESTART;
6990 }
6991
6992 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6993 {
6994         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6995
6996         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6997         /*
6998          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6999          * before we got a chance to setup the timer
7000          */
7001         if (req->timeout.head) {
7002                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
7003
7004                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
7005                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
7006                                 data->mode);
7007                 list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->ltimeout_list);
7008         }
7009         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
7010         /* drop submission reference */
7011         io_put_req(req);
7012 }
7013
7014 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7015         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7016 {
7017         struct io_kiocb *linked_timeout;
7018         int ret;
7019
7020 issue_sqe:
7021         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
7022
7023         /*
7024          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
7025          * doesn't support non-blocking read/write attempts
7026          */
7027         if (likely(!ret)) {
7028                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
7029                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7030                         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
7031
7032                         state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
7033                         if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
7034                                 io_submit_flush_completions(ctx);
7035                         return;
7036                 }
7037
7038                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
7039                 if (linked_timeout)
7040                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7041         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
7042                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
7043
7044                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
7045                 case IO_APOLL_READY:
7046                         if (linked_timeout)
7047                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7048                         goto issue_sqe;
7049                 case IO_APOLL_ABORTED:
7050                         /*
7051                          * Queued up for async execution, worker will release
7052                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
7053                          */
7054                         io_queue_async_work(req, NULL);
7055                         break;
7056                 }
7057
7058                 if (linked_timeout)
7059                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7060         } else {
7061                 io_req_complete_failed(req, ret);
7062         }
7063 }
7064
7065 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7066         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7067 {
7068         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
7069                 return;
7070
7071         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL)))) {
7072                 __io_queue_sqe(req);
7073         } else if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
7074                 io_req_complete_fail_submit(req);
7075         } else {
7076                 int ret = io_req_prep_async(req);
7077
7078                 if (unlikely(ret))
7079                         io_req_complete_failed(req, ret);
7080                 else
7081                         io_queue_async_work(req, NULL);
7082         }
7083 }
7084
7085 /*
7086  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
7087  *
7088  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
7089  */
7090 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
7091                                         struct io_kiocb *req,
7092                                         unsigned int sqe_flags)
7093 {
7094         if (likely(!ctx->restricted))
7095                 return true;
7096
7097         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
7098                 return false;
7099
7100         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
7101             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
7102                 return false;
7103
7104         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
7105                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
7106                 return false;
7107
7108         return true;
7109 }
7110
7111 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7112                        const struct io_uring_sqe *sqe)
7113         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7114 {
7115         struct io_submit_state *state;
7116         unsigned int sqe_flags;
7117         int personality, ret = 0;
7118
7119         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
7120         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
7121         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
7122         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
7123         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
7124         req->file = NULL;
7125         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
7126         req->task = current;
7127
7128         /* enforce forwards compatibility on users */
7129         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
7130                 return -EINVAL;
7131         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
7132                 return -EINVAL;
7133         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
7134                 return -EACCES;
7135
7136         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
7137             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
7138                 return -EOPNOTSUPP;
7139         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
7140                 ctx->drain_active = true;
7141
7142         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
7143         if (personality) {
7144                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
7145                 if (!req->creds)
7146                         return -EINVAL;
7147                 get_cred(req->creds);
7148                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
7149         }
7150         state = &ctx->submit_state;
7151
7152         /*
7153          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
7154          * is potentially a read/write to block based storage.
7155          */
7156         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
7157             io_op_defs[req->opcode].plug) {
7158                 blk_start_plug(&state->plug);
7159                 state->plug_started = true;
7160         }
7161
7162         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
7163                 req->file = io_file_get(ctx, req, READ_ONCE(sqe->fd),
7164                                         (sqe_flags & IOSQE_FIXED_FILE));
7165                 if (unlikely(!req->file))
7166                         ret = -EBADF;
7167         }
7168
7169         state->ios_left--;
7170         return ret;
7171 }
7172
7173 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7174                          const struct io_uring_sqe *sqe)
7175         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7176 {
7177         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
7178         int ret;
7179
7180         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
7181         if (unlikely(ret)) {
7182 fail_req:
7183                 /* fail even hard links since we don't submit */
7184                 if (link->head) {
7185                         /*
7186                          * we can judge a link req is failed or cancelled by if
7187                          * REQ_F_FAIL is set, but the head is an exception since
7188                          * it may be set REQ_F_FAIL because of other req's failure
7189                          * so let's leverage req->result to distinguish if a head
7190                          * is set REQ_F_FAIL because of its failure or other req's
7191                          * failure so that we can set the correct ret code for it.
7192                          * init result here to avoid affecting the normal path.
7193                          */
7194                         if (!(link->head->flags & REQ_F_FAIL))
7195                                 req_fail_link_node(link->head, -ECANCELED);
7196                 } else if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7197                         /*
7198                          * the current req is a normal req, we should return
7199                          * error and thus break the submittion loop.
7200                          */
7201                         io_req_complete_failed(req, ret);
7202                         return ret;
7203                 }
7204                 req_fail_link_node(req, ret);
7205         } else {
7206                 ret = io_req_prep(req, sqe);
7207                 if (unlikely(ret))
7208                         goto fail_req;
7209         }
7210
7211         /* don't need @sqe from now on */
7212         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
7213                                   req->flags, true,
7214                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
7215
7216         /*
7217          * If we already have a head request, queue this one for async
7218          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
7219          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
7220          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
7221          * conditions are true (normal request), then just queue it.
7222          */
7223         if (link->head) {
7224                 struct io_kiocb *head = link->head;
7225
7226                 if (!(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
7227                         ret = io_req_prep_async(req);
7228                         if (unlikely(ret)) {
7229                                 req_fail_link_node(req, ret);
7230                                 if (!(head->flags & REQ_F_FAIL))
7231                                         req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
7232                         }
7233                 }
7234                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
7235                 link->last->link = req;
7236                 link->last = req;
7237
7238                 /* last request of a link, enqueue the link */
7239                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7240                         link->head = NULL;
7241                         io_queue_sqe(head);
7242                 }
7243         } else {
7244                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
7245                         link->head = req;
7246                         link->last = req;
7247                 } else {
7248                         io_queue_sqe(req);
7249                 }
7250         }
7251
7252         return 0;
7253 }
7254
7255 /*
7256  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
7257  */
7258 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
7259                                 struct io_ring_ctx *ctx)
7260 {
7261         if (state->link.head)
7262                 io_queue_sqe(state->link.head);
7263         if (state->compl_nr)
7264                 io_submit_flush_completions(ctx);
7265         if (state->plug_started)
7266                 blk_finish_plug(&state->plug);
7267 }
7268
7269 /*
7270  * Start submission side cache.
7271  */
7272 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
7273                                   unsigned int max_ios)
7274 {
7275         state->plug_started = false;
7276         state->ios_left = max_ios;
7277         /* set only head, no need to init link_last in advance */
7278         state->link.head = NULL;
7279 }
7280
7281 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
7282 {
7283         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7284
7285         /*
7286          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
7287          * since once we write the new head, the application could
7288          * write new data to them.
7289          */
7290         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
7291 }
7292
7293 /*
7294  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
7295  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
7296  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
7297  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
7298  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
7299  * prevent a re-load down the line.
7300  */
7301 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
7302 {
7303         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
7304         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
7305
7306         /*
7307          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
7308          *
7309          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
7310          *    head updates.
7311          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
7312          *    though the application is the one updating it.
7313          */
7314         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
7315         if (likely(head < ctx->sq_entries))
7316                 return &ctx->sq_sqes[head];
7317
7318         /* drop invalid entries */
7319         ctx->cq_extra--;
7320         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
7321                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
7322         return NULL;
7323 }
7324
7325 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
7326         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7327 {
7328         int submitted = 0;
7329
7330         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
7331         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
7332         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
7333                 return -EAGAIN;
7334         io_get_task_refs(nr);
7335
7336         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
7337         while (submitted < nr) {
7338                 const struct io_uring_sqe *sqe;
7339                 struct io_kiocb *req;
7340
7341                 req = io_alloc_req(ctx);
7342                 if (unlikely(!req)) {
7343                         if (!submitted)
7344                                 submitted = -EAGAIN;
7345                         break;
7346                 }
7347                 sqe = io_get_sqe(ctx);
7348                 if (unlikely(!sqe)) {
7349                         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->submit_state.free_list);
7350                         break;
7351                 }
7352                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
7353                 submitted++;
7354                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
7355                         break;
7356         }
7357
7358         if (unlikely(submitted != nr)) {
7359                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
7360                 int unused = nr - ref_used;
7361
7362                 current->io_uring->cached_refs += unused;
7363                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
7364         }
7365
7366         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
7367          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
7368         io_commit_sqring(ctx);
7369
7370         return submitted;
7371 }
7372
7373 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
7374 {
7375         return READ_ONCE(sqd->state);
7376 }
7377
7378 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7379 {
7380         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
7381         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7382         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7383                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7384         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7385 }
7386
7387 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7388 {
7389         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7390         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7391                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7392         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7393 }
7394
7395 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7396 {
7397         unsigned int to_submit;
7398         int ret = 0;
7399
7400         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7401         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7402         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
7403                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
7404
7405         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7406                 unsigned nr_events = 0;
7407                 const struct cred *creds = NULL;
7408
7409                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
7410                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
7411
7412                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7413                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
7414                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
7415
7416                 /*
7417                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
7418                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
7419                  */
7420                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
7421                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
7422                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7423                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7424
7425                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7426                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7427                 if (creds)
7428                         revert_creds(creds);
7429         }
7430
7431         return ret;
7432 }
7433
7434 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7435 {
7436         struct io_ring_ctx *ctx;
7437         unsigned sq_thread_idle = 0;
7438
7439         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7440                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
7441         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7442 }
7443
7444 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
7445 {
7446         bool did_sig = false;
7447         struct ksignal ksig;
7448
7449         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
7450             signal_pending(current)) {
7451                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7452                 if (signal_pending(current))
7453                         did_sig = get_signal(&ksig);
7454                 cond_resched();
7455                 mutex_lock(&sqd->lock);
7456         }
7457         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7458 }
7459
7460 static int io_sq_thread(void *data)
7461 {
7462         struct io_sq_data *sqd = data;
7463         struct io_ring_ctx *ctx;
7464         unsigned long timeout = 0;
7465         char buf[TASK_COMM_LEN];
7466         DEFINE_WAIT(wait);
7467
7468         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
7469         set_task_comm(current, buf);
7470
7471         if (sqd->sq_cpu != -1)
7472                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
7473         else
7474                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
7475         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
7476
7477         mutex_lock(&sqd->lock);
7478         while (1) {
7479                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
7480
7481                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
7482                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
7483                                 break;
7484                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7485                 }
7486
7487                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7488                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7489                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7490
7491                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7492                                 sqt_spin = true;
7493                 }
7494                 if (io_run_task_work())
7495                         sqt_spin = true;
7496
7497                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7498                         cond_resched();
7499                         if (sqt_spin)
7500                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7501                         continue;
7502                 }
7503
7504                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7505                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
7506                         bool needs_sched = true;
7507
7508                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7509                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7510
7511                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7512                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7513                                         needs_sched = false;
7514                                         break;
7515                                 }
7516                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
7517                                         needs_sched = false;
7518                                         break;
7519                                 }
7520                         }
7521
7522                         if (needs_sched) {
7523                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7524                                 schedule();
7525                                 mutex_lock(&sqd->lock);
7526                         }
7527                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7528                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7529                 }
7530
7531                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7532                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7533         }
7534
7535         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
7536         sqd->thread = NULL;
7537         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7538                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7539         io_run_task_work();
7540         mutex_unlock(&sqd->lock);
7541
7542         complete(&sqd->exited);
7543         do_exit(0);
7544 }
7545
7546 struct io_wait_queue {
7547         struct wait_queue_entry wq;
7548         struct io_ring_ctx *ctx;
7549         unsigned cq_tail;
7550         unsigned nr_timeouts;
7551 };
7552
7553 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7554 {
7555         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7556         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
7557
7558         /*
7559          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7560          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7561          * regardless of event count.
7562          */
7563         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7564 }
7565
7566 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7567                             int wake_flags, void *key)
7568 {
7569         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7570                                                         wq);
7571
7572         /*
7573          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7574          * the task, and the next invocation will do it.
7575          */
7576         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7577                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7578         return -1;
7579 }
7580
7581 static int io_run_task_work_sig(void)
7582 {
7583         if (io_run_task_work())
7584                 return 1;
7585         if (!signal_pending(current))
7586                 return 0;
7587         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7588                 return -ERESTARTSYS;
7589         return -EINTR;
7590 }
7591
7592 /* when returns >0, the caller should retry */
7593 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7594                                           struct io_wait_queue *iowq,
7595                                           ktime_t timeout)
7596 {
7597         int ret;
7598
7599         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7600         ret = io_run_task_work_sig();
7601         if (ret || io_should_wake(iowq))
7602                 return ret;
7603         /* let the caller flush overflows, retry */
7604         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7605                 return 1;
7606
7607         if (!schedule_hrtimeout(&timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
7608                 return -ETIME;
7609         return 1;
7610 }
7611
7612 /*
7613  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7614  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7615  */
7616 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7617                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7618                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7619 {
7620         struct io_wait_queue iowq;
7621         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7622         ktime_t timeout = KTIME_MAX;
7623         int ret;
7624
7625         do {
7626                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
7627                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7628                         return 0;
7629                 if (!io_run_task_work())
7630                         break;
7631         } while (1);
7632
7633         if (uts) {
7634                 struct timespec64 ts;
7635
7636                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7637                         return -EFAULT;
7638                 timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
7639         }
7640
7641         if (sig) {
7642 #ifdef CONFIG_COMPAT
7643                 if (in_compat_syscall())
7644                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7645                                                       sigsz);
7646                 else
7647 #endif
7648                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7649
7650                 if (ret)
7651                         return ret;
7652         }
7653
7654         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
7655         iowq.wq.private = current;
7656         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
7657         iowq.ctx = ctx;
7658         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7659         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
7660
7661         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7662         do {
7663                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7664                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
7665                         ret = -EBUSY;
7666                         break;
7667                 }
7668                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7669                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7670                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, timeout);
7671                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7672                 cond_resched();
7673         } while (ret > 0);
7674
7675         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7676
7677         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7678 }
7679
7680 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7681 {
7682         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7683
7684         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7685                 kfree(table[i]);
7686         kfree(table);
7687 }
7688
7689 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7690 {
7691         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7692         size_t init_size = size;
7693         void **table;
7694
7695         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7696         if (!table)
7697                 return NULL;
7698
7699         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7700                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7701
7702                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7703                 if (!table[i]) {
7704                         io_free_page_table(table, init_size);
7705                         return NULL;
7706                 }
7707                 size -= this_size;
7708         }
7709         return table;
7710 }
7711
7712 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7713 {
7714         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7715         kfree(ref_node);
7716 }
7717
7718 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7719 {
7720         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7721         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7722         unsigned long flags;
7723         bool first_add = false;
7724         unsigned long delay = HZ;
7725
7726         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7727         node->done = true;
7728
7729         /* if we are mid-quiesce then do not delay */
7730         if (node->rsrc_data->quiesce)
7731                 delay = 0;
7732
7733         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7734                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7735                                             struct io_rsrc_node, node);
7736                 /* recycle ref nodes in order */
7737                 if (!node->done)
7738                         break;
7739                 list_del(&node->node);
7740                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7741         }
7742         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7743
7744         if (first_add)
7745                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7746 }
7747
7748 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7749 {
7750         struct io_rsrc_node *ref_node;
7751
7752         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7753         if (!ref_node)
7754                 return NULL;
7755
7756         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7757                             0, GFP_KERNEL)) {
7758                 kfree(ref_node);
7759                 return NULL;
7760         }
7761         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7762         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7763         ref_node->done = false;
7764         return ref_node;
7765 }
7766
7767 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7768                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7769 {
7770         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7771         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7772
7773         if (data_to_kill) {
7774                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7775
7776                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7777                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7778                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7779                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7780
7781                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7782                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7783                 ctx->rsrc_node = NULL;
7784         }
7785
7786         if (!ctx->rsrc_node) {
7787                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7788                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7789         }
7790 }
7791
7792 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7793 {
7794         if (ctx->rsrc_backup_node)
7795                 return 0;
7796         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7797         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7798 }
7799
7800 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7801 {
7802         int ret;
7803
7804         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7805         if (data->quiesce)
7806                 return -ENXIO;
7807
7808         data->quiesce = true;
7809         do {
7810                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7811                 if (ret)
7812                         break;
7813                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7814
7815                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7816                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7817                         break;
7818                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7819                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7820                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7821                 if (!ret) {
7822                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7823                         if (atomic_read(&data->refs) > 0) {
7824                                 /*
7825                                  * it has been revived by another thread while
7826                                  * we were unlocked
7827                                  */
7828                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7829                         } else {
7830                                 break;
7831                         }
7832                 }
7833
7834                 atomic_inc(&data->refs);
7835                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7836                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7837                 reinit_completion(&data->done);
7838
7839                 ret = io_run_task_work_sig();
7840                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7841         } while (ret >= 0);
7842         data->quiesce = false;
7843
7844         return ret;
7845 }
7846
7847 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7848 {
7849         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7850         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7851
7852         return &data->tags[table_idx][off];
7853 }
7854
7855 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7856 {
7857         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7858
7859         if (data->tags)
7860                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7861         kfree(data);
7862 }
7863
7864 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7865                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7866                               struct io_rsrc_data **pdata)
7867 {
7868         struct io_rsrc_data *data;
7869         int ret = -ENOMEM;
7870         unsigned i;
7871
7872         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7873         if (!data)
7874                 return -ENOMEM;
7875         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7876         if (!data->tags) {
7877                 kfree(data);
7878                 return -ENOMEM;
7879         }
7880
7881         data->nr = nr;
7882         data->ctx = ctx;
7883         data->do_put = do_put;
7884         if (utags) {
7885                 ret = -EFAULT;
7886                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7887                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7888
7889                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7890                                            sizeof(*tag_slot)))
7891                                 goto fail;
7892                 }
7893         }
7894
7895         atomic_set(&data->refs, 1);
7896         init_completion(&data->done);
7897         *pdata = data;
7898         return 0;
7899 fail:
7900         io_rsrc_data_free(data);
7901         return ret;
7902 }
7903
7904 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7905 {
7906         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]),
7907                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7908         return !!table->files;
7909 }
7910
7911 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
7912 {
7913         kvfree(table->files);
7914         table->files = NULL;
7915 }
7916
7917 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7918 {
7919 #if defined(CONFIG_UNIX)
7920         if (ctx->ring_sock) {
7921                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7922                 struct sk_buff *skb;
7923
7924                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7925                         kfree_skb(skb);
7926         }
7927 #else
7928         int i;
7929
7930         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7931                 struct file *file;
7932
7933                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7934                 if (file)
7935                         fput(file);
7936         }
7937 #endif
7938         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
7939         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7940         ctx->file_data = NULL;
7941         ctx->nr_user_files = 0;
7942 }
7943
7944 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7945 {
7946         unsigned nr = ctx->nr_user_files;
7947         int ret;
7948
7949         if (!ctx->file_data)
7950                 return -ENXIO;
7951
7952         /*
7953          * Quiesce may unlock ->uring_lock, and while it's not held
7954          * prevent new requests using the table.
7955          */
7956         ctx->nr_user_files = 0;
7957         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7958         ctx->nr_user_files = nr;
7959         if (!ret)
7960                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7961         return ret;
7962 }
7963
7964 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7965         __releases(&sqd->lock)
7966 {
7967         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7968
7969         /*
7970          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7971          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7972          */
7973         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7974         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7975                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7976         mutex_unlock(&sqd->lock);
7977 }
7978
7979 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7980         __acquires(&sqd->lock)
7981 {
7982         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7983
7984         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7985         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7986         mutex_lock(&sqd->lock);
7987         if (sqd->thread)
7988                 wake_up_process(sqd->thread);
7989 }
7990
7991 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7992 {
7993         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7994         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7995
7996         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7997         mutex_lock(&sqd->lock);
7998         if (sqd->thread)
7999                 wake_up_process(sqd->thread);
8000         mutex_unlock(&sqd->lock);
8001         wait_for_completion(&sqd->exited);
8002 }
8003
8004 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
8005 {
8006         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
8007                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
8008
8009                 io_sq_thread_stop(sqd);
8010                 kfree(sqd);
8011         }
8012 }
8013
8014 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
8015 {
8016         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8017
8018         if (sqd) {
8019                 io_sq_thread_park(sqd);
8020                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8021                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8022                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8023
8024                 io_put_sq_data(sqd);
8025                 ctx->sq_data = NULL;
8026         }
8027 }
8028
8029 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
8030 {
8031         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
8032         struct io_sq_data *sqd;
8033         struct fd f;
8034
8035         f = fdget(p->wq_fd);
8036         if (!f.file)
8037                 return ERR_PTR(-ENXIO);
8038         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8039                 fdput(f);
8040                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8041         }
8042
8043         ctx_attach = f.file->private_data;
8044         sqd = ctx_attach->sq_data;
8045         if (!sqd) {
8046                 fdput(f);
8047                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8048         }
8049         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
8050                 fdput(f);
8051                 return ERR_PTR(-EPERM);
8052         }
8053
8054         refcount_inc(&sqd->refs);
8055         fdput(f);
8056         return sqd;
8057 }
8058
8059 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
8060                                          bool *attached)
8061 {
8062         struct io_sq_data *sqd;
8063
8064         *attached = false;
8065         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8066                 sqd = io_attach_sq_data(p);
8067                 if (!IS_ERR(sqd)) {
8068                         *attached = true;
8069                         return sqd;
8070                 }
8071                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
8072                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
8073                         return sqd;
8074         }
8075
8076         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
8077         if (!sqd)
8078                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8079
8080         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
8081         refcount_set(&sqd->refs, 1);
8082         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
8083         mutex_init(&sqd->lock);
8084         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
8085         init_completion(&sqd->exited);
8086         return sqd;
8087 }
8088
8089 #if defined(CONFIG_UNIX)
8090 /*
8091  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
8092  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
8093  * loops in the file referencing.
8094  */
8095 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
8096 {
8097         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
8098         struct scm_fp_list *fpl;
8099         struct sk_buff *skb;
8100         int i, nr_files;
8101
8102         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
8103         if (!fpl)
8104                 return -ENOMEM;
8105
8106         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
8107         if (!skb) {
8108                 kfree(fpl);
8109                 return -ENOMEM;
8110         }
8111
8112         skb->sk = sk;
8113
8114         nr_files = 0;
8115         fpl->user = get_uid(current_user());
8116         for (i = 0; i < nr; i++) {
8117                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
8118
8119                 if (!file)
8120                         continue;
8121                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
8122                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
8123                 nr_files++;
8124         }
8125
8126         if (nr_files) {
8127                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
8128                 fpl->count = nr_files;
8129                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
8130                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
8131                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
8132                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
8133
8134                 for (i = 0; i < nr; i++) {
8135                         struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
8136
8137                         if (file)
8138                                 fput(file);
8139                 }
8140         } else {
8141                 kfree_skb(skb);
8142                 free_uid(fpl->user);
8143                 kfree(fpl);
8144         }
8145
8146         return 0;
8147 }
8148
8149 /*
8150  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
8151  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
8152  * garbage collection to take care of this problem for us.
8153  */
8154 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8155 {
8156         unsigned left, total;
8157         int ret = 0;
8158
8159         total = 0;
8160         left = ctx->nr_user_files;
8161         while (left) {
8162                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
8163
8164                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
8165                 if (ret)
8166                         break;
8167                 left -= this_files;
8168                 total += this_files;
8169         }
8170
8171         if (!ret)
8172                 return 0;
8173
8174         while (total < ctx->nr_user_files) {
8175                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
8176
8177                 if (file)
8178                         fput(file);
8179                 total++;
8180         }
8181
8182         return ret;
8183 }
8184 #else
8185 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8186 {
8187         return 0;
8188 }
8189 #endif
8190
8191 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8192 {
8193         struct file *file = prsrc->file;
8194 #if defined(CONFIG_UNIX)
8195         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8196         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
8197         struct sk_buff *skb;
8198         int i;
8199
8200         __skb_queue_head_init(&list);
8201
8202         /*
8203          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
8204          * remove this entry and rearrange the file array.
8205          */
8206         skb = skb_dequeue(head);
8207         while (skb) {
8208                 struct scm_fp_list *fp;
8209
8210                 fp = UNIXCB(skb).fp;
8211                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
8212                         int left;
8213
8214                         if (fp->fp[i] != file)
8215                                 continue;
8216
8217                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
8218                         left = fp->count - 1 - i;
8219                         if (left) {
8220                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
8221                                                 left * sizeof(struct file *));
8222                         }
8223                         fp->count--;
8224                         if (!fp->count) {
8225                                 kfree_skb(skb);
8226                                 skb = NULL;
8227                         } else {
8228                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8229                         }
8230                         fput(file);
8231                         file = NULL;
8232                         break;
8233                 }
8234
8235                 if (!file)
8236                         break;
8237
8238                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8239
8240                 skb = skb_dequeue(head);
8241         }
8242
8243         if (skb_peek(&list)) {
8244                 spin_lock_irq(&head->lock);
8245                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
8246                         __skb_queue_tail(head, skb);
8247                 spin_unlock_irq(&head->lock);
8248         }
8249 #else
8250         fput(file);
8251 #endif
8252 }
8253
8254 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
8255 {
8256         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
8257         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
8258         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
8259
8260         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
8261                 list_del(&prsrc->list);
8262
8263                 if (prsrc->tag) {
8264                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
8265
8266                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
8267                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8268                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
8269                         ctx->cq_extra++;
8270                         io_commit_cqring(ctx);
8271                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8272                         io_cqring_ev_posted(ctx);
8273                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
8274                 }
8275
8276                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
8277                 kfree(prsrc);
8278         }
8279
8280         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
8281         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
8282                 complete(&rsrc_data->done);
8283 }
8284
8285 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
8286 {
8287         struct io_ring_ctx *ctx;
8288         struct llist_node *node;
8289
8290         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
8291         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
8292
8293         while (node) {
8294                 struct io_rsrc_node *ref_node;
8295                 struct llist_node *next = node->next;
8296
8297                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
8298                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
8299                 node = next;
8300         }
8301 }
8302
8303 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8304                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
8305 {
8306         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
8307         struct file *file;
8308         int fd, ret;
8309         unsigned i;
8310
8311         if (ctx->file_data)
8312                 return -EBUSY;
8313         if (!nr_args)
8314                 return -EINVAL;
8315         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
8316                 return -EMFILE;
8317         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
8318                 return -EMFILE;
8319         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8320         if (ret)
8321                 return ret;
8322         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
8323                                  &ctx->file_data);
8324         if (ret)
8325                 return ret;
8326
8327         ret = -ENOMEM;
8328         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
8329                 goto out_free;
8330
8331         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
8332                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
8333                         ret = -EFAULT;
8334                         goto out_fput;
8335                 }
8336                 /* allow sparse sets */
8337                 if (fd == -1) {
8338                         ret = -EINVAL;
8339                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
8340                                 goto out_fput;
8341                         continue;
8342                 }
8343
8344                 file = fget(fd);
8345                 ret = -EBADF;
8346                 if (unlikely(!file))
8347                         goto out_fput;
8348
8349                 /*
8350                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
8351                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
8352                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
8353                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
8354                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
8355                  */
8356                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8357                         fput(file);
8358                         goto out_fput;
8359                 }
8360                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
8361         }
8362
8363         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
8364         if (ret) {
8365                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8366                 return ret;
8367         }
8368
8369         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8370         return ret;
8371 out_fput:
8372         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8373                 file = io_file_from_index(ctx, i);
8374                 if (file)
8375                         fput(file);
8376         }
8377         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
8378         ctx->nr_user_files = 0;
8379 out_free:
8380         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
8381         ctx->file_data = NULL;
8382         return ret;
8383 }
8384
8385 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
8386                                 int index)
8387 {
8388 #if defined(CONFIG_UNIX)
8389         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8390         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
8391         struct sk_buff *skb;
8392
8393         /*
8394          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
8395          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
8396          * and filling it in.
8397          */
8398         spin_lock_irq(&head->lock);
8399         skb = skb_peek(head);
8400         if (skb) {
8401                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
8402
8403                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
8404                         __skb_unlink(skb, head);
8405                         spin_unlock_irq(&head->lock);
8406                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
8407                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
8408                         fpl->count++;
8409                         spin_lock_irq(&head->lock);
8410                         __skb_queue_head(head, skb);
8411                 } else {
8412                         skb = NULL;
8413                 }
8414         }
8415         spin_unlock_irq(&head->lock);
8416
8417         if (skb) {
8418                 fput(file);
8419                 return 0;
8420         }
8421
8422         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
8423 #else
8424         return 0;
8425 #endif
8426 }
8427
8428 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
8429                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
8430 {
8431         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, idx);
8432         struct io_rsrc_put *prsrc;
8433
8434         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
8435         if (!prsrc)
8436                 return -ENOMEM;
8437
8438         prsrc->tag = *tag_slot;
8439         *tag_slot = 0;
8440         prsrc->rsrc = rsrc;
8441         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
8442         return 0;
8443 }
8444
8445 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
8446                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
8447 {
8448         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8449         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
8450         bool needs_switch = false;
8451         struct io_fixed_file *file_slot;
8452         int ret = -EBADF;
8453
8454         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
8455         if (file->f_op == &io_uring_fops)
8456                 goto err;
8457         ret = -ENXIO;
8458         if (!ctx->file_data)
8459                 goto err;
8460         ret = -EINVAL;
8461         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
8462                 goto err;
8463
8464         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
8465         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
8466
8467         if (file_slot->file_ptr) {
8468                 struct file *old_file;
8469
8470                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8471                 if (ret)
8472                         goto err;
8473
8474                 old_file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8475                 ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, slot_index,
8476                                             ctx->rsrc_node, old_file);
8477                 if (ret)
8478                         goto err;
8479                 file_slot->file_ptr = 0;
8480                 needs_switch = true;
8481         }
8482
8483         *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
8484         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8485         ret = io_sqe_file_register(ctx, file, slot_index);
8486         if (ret) {
8487                 file_slot->file_ptr = 0;
8488                 goto err;
8489         }
8490
8491         ret = 0;
8492 err:
8493         if (needs_switch)
8494                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8495         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
8496         if (ret)
8497                 fput(file);
8498         return ret;
8499 }
8500
8501 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
8502 {
8503         unsigned int offset = req->close.file_slot - 1;
8504         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8505         struct io_fixed_file *file_slot;
8506         struct file *file;
8507         int ret;
8508
8509         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
8510         ret = -ENXIO;
8511         if (unlikely(!ctx->file_data))
8512                 goto out;
8513         ret = -EINVAL;
8514         if (offset >= ctx->nr_user_files)
8515                 goto out;
8516         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8517         if (ret)
8518                 goto out;
8519
8520         offset = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_files);
8521         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, offset);
8522         ret = -EBADF;
8523         if (!file_slot->file_ptr)
8524                 goto out;
8525
8526         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8527         ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, offset, ctx->rsrc_node, file);
8528         if (ret)
8529                 goto out;
8530
8531         file_slot->file_ptr = 0;
8532         io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8533         ret = 0;
8534 out:
8535         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
8536         return ret;
8537 }
8538
8539 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8540                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8541                                  unsigned nr_args)
8542 {
8543         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8544         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
8545         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
8546         struct io_fixed_file *file_slot;
8547         struct file *file;
8548         int fd, i, err = 0;
8549         unsigned int done;
8550         bool needs_switch = false;
8551
8552         if (!ctx->file_data)
8553                 return -ENXIO;
8554         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
8555                 return -EINVAL;
8556
8557         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8558                 u64 tag = 0;
8559
8560                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
8561                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
8562                         err = -EFAULT;
8563                         break;
8564                 }
8565                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
8566                         err = -EINVAL;
8567                         break;
8568                 }
8569                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
8570                         continue;
8571
8572                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
8573                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8574
8575                 if (file_slot->file_ptr) {
8576                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8577                         err = io_queue_rsrc_removal(data, i, ctx->rsrc_node, file);
8578                         if (err)
8579                                 break;
8580                         file_slot->file_ptr = 0;
8581                         needs_switch = true;
8582                 }
8583                 if (fd != -1) {
8584                         file = fget(fd);
8585                         if (!file) {
8586                                 err = -EBADF;
8587                                 break;
8588                         }
8589                         /*
8590                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8591                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8592                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8593                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8594                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8595                          * support regular read/write anyway.
8596                          */
8597                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8598                                 fput(file);
8599                                 err = -EBADF;
8600                                 break;
8601                         }
8602                         *io_get_tag_slot(data, i) = tag;
8603                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8604                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8605                         if (err) {
8606                                 file_slot->file_ptr = 0;
8607                                 fput(file);
8608                                 break;
8609                         }
8610                 }
8611         }
8612
8613         if (needs_switch)
8614                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
8615         return done ? done : err;
8616 }
8617
8618 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8619                                         struct task_struct *task)
8620 {
8621         struct io_wq_hash *hash;
8622         struct io_wq_data data;
8623         unsigned int concurrency;
8624
8625         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8626         hash = ctx->hash_map;
8627         if (!hash) {
8628                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
8629                 if (!hash) {
8630                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8631                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8632                 }
8633                 refcount_set(&hash->refs, 1);
8634                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
8635                 ctx->hash_map = hash;
8636         }
8637         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8638
8639         data.hash = hash;
8640         data.task = task;
8641         data.free_work = io_wq_free_work;
8642         data.do_work = io_wq_submit_work;
8643
8644         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8645         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8646
8647         return io_wq_create(concurrency, &data);
8648 }
8649
8650 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
8651                                        struct io_ring_ctx *ctx)
8652 {
8653         struct io_uring_task *tctx;
8654         int ret;
8655
8656         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8657         if (unlikely(!tctx))
8658                 return -ENOMEM;
8659
8660         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8661         if (unlikely(ret)) {
8662                 kfree(tctx);
8663                 return ret;
8664         }
8665
8666         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
8667         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
8668                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
8669                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8670                 kfree(tctx);
8671                 return ret;
8672         }
8673
8674         xa_init(&tctx->xa);
8675         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8676         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8677         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
8678         task->io_uring = tctx;
8679         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8680         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8681         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8682         return 0;
8683 }
8684
8685 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8686 {
8687         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8688
8689         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8690         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8691         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8692
8693         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8694         kfree(tctx);
8695         tsk->io_uring = NULL;
8696 }
8697
8698 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8699                                 struct io_uring_params *p)
8700 {
8701         int ret;
8702
8703         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8704         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8705                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8706                 struct fd f;
8707
8708                 f = fdget(p->wq_fd);
8709                 if (!f.file)
8710                         return -ENXIO;
8711                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8712                         fdput(f);
8713                         return -EINVAL;
8714                 }
8715                 fdput(f);
8716         }
8717         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8718                 struct task_struct *tsk;
8719                 struct io_sq_data *sqd;
8720                 bool attached;
8721
8722                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8723                 if (IS_ERR(sqd)) {
8724                         ret = PTR_ERR(sqd);
8725                         goto err;
8726                 }
8727
8728                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8729                 ctx->sq_data = sqd;
8730                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8731                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8732                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8733
8734                 io_sq_thread_park(sqd);
8735                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8736                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8737                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8738                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8739                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8740
8741                 if (ret < 0)
8742                         goto err;
8743                 if (attached)
8744                         return 0;
8745
8746                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8747                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8748
8749                         ret = -EINVAL;
8750                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8751                                 goto err_sqpoll;
8752                         sqd->sq_cpu = cpu;
8753                 } else {
8754                         sqd->sq_cpu = -1;
8755                 }
8756
8757                 sqd->task_pid = current->pid;
8758                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8759                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8760                 if (IS_ERR(tsk)) {
8761                         ret = PTR_ERR(tsk);
8762                         goto err_sqpoll;
8763                 }
8764
8765                 sqd->thread = tsk;
8766                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8767                 wake_up_new_task(tsk);
8768                 if (ret)
8769                         goto err;
8770         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8771                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8772                 ret = -EINVAL;
8773                 goto err;
8774         }
8775
8776         return 0;
8777 err_sqpoll:
8778         complete(&ctx->sq_data->exited);
8779 err:
8780         io_sq_thread_finish(ctx);
8781         return ret;
8782 }
8783
8784 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8785                                       unsigned long nr_pages)
8786 {
8787         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8788 }
8789
8790 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8791                                    unsigned long nr_pages)
8792 {
8793         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8794
8795         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8796         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8797
8798         do {
8799                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8800                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8801                 if (new_pages > page_limit)
8802                         return -ENOMEM;
8803         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8804                                         new_pages) != cur_pages);
8805
8806         return 0;
8807 }
8808
8809 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8810 {
8811         if (ctx->user)
8812                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8813
8814         if (ctx->mm_account)
8815                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8816 }
8817
8818 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8819 {
8820         int ret;
8821
8822         if (ctx->user) {
8823                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8824                 if (ret)
8825                         return ret;
8826         }
8827
8828         if (ctx->mm_account)
8829                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8830
8831         return 0;
8832 }
8833
8834 static void io_mem_free(void *ptr)
8835 {
8836         struct page *page;
8837
8838         if (!ptr)
8839                 return;
8840
8841         page = virt_to_head_page(ptr);
8842         if (put_page_testzero(page))
8843                 free_compound_page(page);
8844 }
8845
8846 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8847 {
8848         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
8849
8850         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
8851 }
8852
8853 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8854                                 size_t *sq_offset)
8855 {
8856         struct io_rings *rings;
8857         size_t off, sq_array_size;
8858
8859         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8860         if (off == SIZE_MAX)
8861                 return SIZE_MAX;
8862
8863 #ifdef CONFIG_SMP
8864         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8865         if (off == 0)
8866                 return SIZE_MAX;
8867 #endif
8868
8869         if (sq_offset)
8870                 *sq_offset = off;
8871
8872         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8873         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8874                 return SIZE_MAX;
8875
8876         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8877                 return SIZE_MAX;
8878
8879         return off;
8880 }
8881
8882 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8883 {
8884         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8885         unsigned int i;
8886
8887         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8888                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8889                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8890                 if (imu->acct_pages)
8891                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8892                 kvfree(imu);
8893         }
8894         *slot = NULL;
8895 }
8896
8897 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8898 {
8899         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8900         prsrc->buf = NULL;
8901 }
8902
8903 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8904 {
8905         unsigned int i;
8906
8907         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8908                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8909         kfree(ctx->user_bufs);
8910         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8911         ctx->user_bufs = NULL;
8912         ctx->buf_data = NULL;
8913         ctx->nr_user_bufs = 0;
8914 }
8915
8916 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8917 {
8918         unsigned nr = ctx->nr_user_bufs;
8919         int ret;
8920
8921         if (!ctx->buf_data)
8922                 return -ENXIO;
8923
8924         /*
8925          * Quiesce may unlock ->uring_lock, and while it's not held
8926          * prevent new requests using the table.
8927          */
8928         ctx->nr_user_bufs = 0;
8929         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8930         ctx->nr_user_bufs = nr;
8931         if (!ret)
8932                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8933         return ret;
8934 }
8935
8936 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8937                        void __user *arg, unsigned index)
8938 {
8939         struct iovec __user *src;
8940
8941 #ifdef CONFIG_COMPAT
8942         if (ctx->compat) {
8943                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8944                 struct compat_iovec ciov;
8945
8946                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8947                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8948                         return -EFAULT;
8949
8950                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8951                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8952                 return 0;
8953         }
8954 #endif
8955         src = (struct iovec __user *) arg;
8956         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8957                 return -EFAULT;
8958         return 0;
8959 }
8960
8961 /*
8962  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8963  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8964  * match that one.
8965  *
8966  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8967  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8968  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8969  */
8970 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8971                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8972 {
8973         int i, j;
8974
8975         /* check current page array */
8976         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8977                 if (!PageCompound(pages[i]))
8978                         continue;
8979                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8980                         return true;
8981         }
8982
8983         /* check previously registered pages */
8984         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8985                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8986
8987                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8988                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8989                                 continue;
8990                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8991                                 return true;
8992                 }
8993         }
8994
8995         return false;
8996 }
8997
8998 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8999                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
9000                                  struct page **last_hpage)
9001 {
9002         int i, ret;
9003
9004         imu->acct_pages = 0;
9005         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9006                 if (!PageCompound(pages[i])) {
9007                         imu->acct_pages++;
9008                 } else {
9009                         struct page *hpage;
9010
9011                         hpage = compound_head(pages[i]);
9012                         if (hpage == *last_hpage)
9013                                 continue;
9014                         *last_hpage = hpage;
9015                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
9016                                 continue;
9017                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
9018                 }
9019         }
9020
9021         if (!imu->acct_pages)
9022                 return 0;
9023
9024         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
9025         if (ret)
9026                 imu->acct_pages = 0;
9027         return ret;
9028 }
9029
9030 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
9031                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
9032                                   struct page **last_hpage)
9033 {
9034         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
9035         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
9036         struct page **pages = NULL;
9037         unsigned long off, start, end, ubuf;
9038         size_t size;
9039         int ret, pret, nr_pages, i;
9040
9041         if (!iov->iov_base) {
9042                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
9043                 return 0;
9044         }
9045
9046         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
9047         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
9048         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
9049         nr_pages = end - start;
9050
9051         *pimu = NULL;
9052         ret = -ENOMEM;
9053
9054         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
9055         if (!pages)
9056                 goto done;
9057
9058         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
9059                               GFP_KERNEL);
9060         if (!vmas)
9061                 goto done;
9062
9063         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
9064         if (!imu)
9065                 goto done;
9066
9067         ret = 0;
9068         mmap_read_lock(current->mm);
9069         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
9070                               pages, vmas);
9071         if (pret == nr_pages) {
9072                 /* don't support file backed memory */
9073                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9074                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
9075
9076                         if (vma_is_shmem(vma))
9077                                 continue;
9078                         if (vma->vm_file &&
9079                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
9080                                 ret = -EOPNOTSUPP;
9081                                 break;
9082                         }
9083                 }
9084         } else {
9085                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
9086         }
9087         mmap_read_unlock(current->mm);
9088         if (ret) {
9089                 /*
9090                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
9091                  * release any pages we did get
9092                  */
9093                 if (pret > 0)
9094                         unpin_user_pages(pages, pret);
9095                 goto done;
9096         }
9097
9098         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
9099         if (ret) {
9100                 unpin_user_pages(pages, pret);
9101                 goto done;
9102         }
9103
9104         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
9105         size = iov->iov_len;
9106         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9107                 size_t vec_len;
9108
9109                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
9110                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
9111                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
9112                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
9113                 off = 0;
9114                 size -= vec_len;
9115         }
9116         /* store original address for later verification */
9117         imu->ubuf = ubuf;
9118         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
9119         imu->nr_bvecs = nr_pages;
9120         *pimu = imu;
9121         ret = 0;
9122 done:
9123         if (ret)
9124                 kvfree(imu);
9125         kvfree(pages);
9126         kvfree(vmas);
9127         return ret;
9128 }
9129
9130 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
9131 {
9132         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
9133         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
9134 }
9135
9136 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
9137 {
9138         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
9139
9140         /*
9141          * Don't impose further limits on the size and buffer
9142          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
9143          * submitted if they are wrong.
9144          */
9145         if (!iov->iov_base)
9146                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
9147         if (!iov->iov_len)
9148                 return -EFAULT;
9149
9150         /* arbitrary limit, but we need something */
9151         if (iov->iov_len > SZ_1G)
9152                 return -EFAULT;
9153
9154         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
9155                 return -EOVERFLOW;
9156
9157         return 0;
9158 }
9159
9160 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9161                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
9162 {
9163         struct page *last_hpage = NULL;
9164         struct io_rsrc_data *data;
9165         int i, ret;
9166         struct iovec iov;
9167
9168         if (ctx->user_bufs)
9169                 return -EBUSY;
9170         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
9171                 return -EINVAL;
9172         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9173         if (ret)
9174                 return ret;
9175         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
9176         if (ret)
9177                 return ret;
9178         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
9179         if (ret) {
9180                 io_rsrc_data_free(data);
9181                 return ret;
9182         }
9183
9184         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
9185                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
9186                 if (ret)
9187                         break;
9188                 ret = io_buffer_validate(&iov);
9189                 if (ret)
9190                         break;
9191                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
9192                         ret = -EINVAL;
9193                         break;
9194                 }
9195
9196                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
9197                                              &last_hpage);
9198                 if (ret)
9199                         break;
9200         }
9201
9202         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
9203
9204         ctx->buf_data = data;
9205         if (ret)
9206                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9207         else
9208                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9209         return ret;
9210 }
9211
9212 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
9213                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9214                                    unsigned int nr_args)
9215 {
9216         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
9217         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
9218         struct page *last_hpage = NULL;
9219         bool needs_switch = false;
9220         __u32 done;
9221         int i, err;
9222
9223         if (!ctx->buf_data)
9224                 return -ENXIO;
9225         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
9226                 return -EINVAL;
9227
9228         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
9229                 struct io_mapped_ubuf *imu;
9230                 int offset = up->offset + done;
9231                 u64 tag = 0;
9232
9233                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
9234                 if (err)
9235                         break;
9236                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
9237                         err = -EFAULT;
9238                         break;
9239                 }
9240                 err = io_buffer_validate(&iov);
9241                 if (err)
9242                         break;
9243                 if (!iov.iov_base && tag) {
9244                         err = -EINVAL;
9245                         break;
9246                 }
9247                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
9248                 if (err)
9249                         break;
9250
9251                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
9252                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
9253                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, i,
9254                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
9255                         if (unlikely(err)) {
9256                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
9257                                 break;
9258                         }
9259                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
9260                         needs_switch = true;
9261                 }
9262
9263                 ctx->user_bufs[i] = imu;
9264                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
9265         }
9266
9267         if (needs_switch)
9268                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
9269         return done ? done : err;
9270 }
9271
9272 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
9273 {
9274         __s32 __user *fds = arg;
9275         int fd;
9276
9277         if (ctx->cq_ev_fd)
9278                 return -EBUSY;
9279
9280         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
9281                 return -EFAULT;
9282
9283         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
9284         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
9285                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
9286
9287                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9288                 return ret;
9289         }
9290
9291         return 0;
9292 }
9293
9294 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9295 {
9296         if (ctx->cq_ev_fd) {
9297                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
9298                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9299                 return 0;
9300         }
9301
9302         return -ENXIO;
9303 }
9304
9305 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
9306 {
9307         struct io_buffer *buf;
9308         unsigned long index;
9309
9310         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
9311                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
9312 }
9313
9314 static void io_req_cache_free(struct list_head *list)
9315 {
9316         struct io_kiocb *req, *nxt;
9317
9318         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, inflight_entry) {
9319                 list_del(&req->inflight_entry);
9320                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
9321         }
9322 }
9323
9324 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9325 {
9326         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
9327
9328         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9329
9330         if (state->free_reqs) {
9331                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
9332                 state->free_reqs = 0;
9333         }
9334
9335         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
9336         io_req_cache_free(&state->free_list);
9337         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9338 }
9339
9340 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
9341 {
9342         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
9343                 wait_for_completion(&data->done);
9344 }
9345
9346 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9347 {
9348         io_sq_thread_finish(ctx);
9349
9350         if (ctx->mm_account) {
9351                 mmdrop(ctx->mm_account);
9352                 ctx->mm_account = NULL;
9353         }
9354
9355         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
9356         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
9357         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
9358
9359         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9360         if (ctx->buf_data)
9361                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9362         if (ctx->file_data)
9363                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
9364         if (ctx->rings)
9365                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9366         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9367         io_eventfd_unregister(ctx);
9368         io_destroy_buffers(ctx);
9369         if (ctx->sq_creds)
9370                 put_cred(ctx->sq_creds);
9371
9372         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
9373         if (ctx->rsrc_node)
9374                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
9375         if (ctx->rsrc_backup_node)
9376                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
9377         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9378
9379         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
9380         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
9381
9382 #if defined(CONFIG_UNIX)
9383         if (ctx->ring_sock) {
9384                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
9385                 sock_release(ctx->ring_sock);
9386         }
9387 #endif
9388         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
9389
9390         io_mem_free(ctx->rings);
9391         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
9392
9393         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
9394         free_uid(ctx->user);
9395         io_req_caches_free(ctx);
9396         if (ctx->hash_map)
9397                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
9398         kfree(ctx->cancel_hash);
9399         kfree(ctx->dummy_ubuf);
9400         kfree(ctx);
9401 }
9402
9403 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
9404 {
9405         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9406         __poll_t mask = 0;
9407
9408         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
9409         /*
9410          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
9411          * io_commit_cqring
9412          */
9413         smp_rmb();
9414         if (!io_sqring_full(ctx))
9415                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
9416
9417         /*
9418          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
9419          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
9420          *      CPU0                    CPU1
9421          *      ----                    ----
9422          * lock(&ctx->uring_lock);
9423          *                              lock(&ep->mtx);
9424          *                              lock(&ctx->uring_lock);
9425          * lock(&ep->mtx);
9426          *
9427          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
9428          * pushs them to do the flush.
9429          */
9430         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
9431                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
9432
9433         return mask;
9434 }
9435
9436 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9437 {
9438         const struct cred *creds;
9439
9440         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
9441         if (creds) {
9442                 put_cred(creds);
9443                 return 0;
9444         }
9445
9446         return -EINVAL;
9447 }
9448
9449 struct io_tctx_exit {
9450         struct callback_head            task_work;
9451         struct completion               completion;
9452         struct io_ring_ctx              *ctx;
9453 };
9454
9455 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
9456 {
9457         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9458         struct io_tctx_exit *work;
9459
9460         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
9461         /*
9462          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
9463          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
9464          */
9465         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
9466                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
9467         complete(&work->completion);
9468 }
9469
9470 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9471 {
9472         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9473
9474         return req->ctx == data;
9475 }
9476
9477 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
9478 {
9479         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
9480         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
9481         unsigned long interval = HZ / 20;
9482         struct io_tctx_exit exit;
9483         struct io_tctx_node *node;
9484         int ret;
9485
9486         /*
9487          * If we're doing polled IO and end up having requests being
9488          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
9489          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
9490          * as nobody else will be looking for them.
9491          */
9492         do {
9493                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
9494                 if (ctx->sq_data) {
9495                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9496                         struct task_struct *tsk;
9497
9498                         io_sq_thread_park(sqd);
9499                         tsk = sqd->thread;
9500                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
9501                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
9502                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9503                         io_sq_thread_unpark(sqd);
9504                 }
9505
9506                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
9507                         /* there is little hope left, don't run it too often */
9508                         interval = HZ * 60;
9509                 }
9510         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
9511
9512         init_completion(&exit.completion);
9513         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
9514         exit.ctx = ctx;
9515         /*
9516          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
9517          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
9518          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
9519          * this lock/unlock section also waits them to finish.
9520          */
9521         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9522         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
9523                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
9524
9525                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
9526                                         ctx_node);
9527                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
9528                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
9529                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
9530                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
9531                         continue;
9532                 wake_up_process(node->task);
9533
9534                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9535                 wait_for_completion(&exit.completion);
9536                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9537         }
9538         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9539         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9540         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9541
9542         io_ring_ctx_free(ctx);
9543 }
9544
9545 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
9546 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
9547                              bool cancel_all)
9548 {
9549         struct io_kiocb *req, *tmp;
9550         int canceled = 0;
9551
9552         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9553         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
9554         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
9555                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
9556                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
9557                         canceled++;
9558                 }
9559         }
9560         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
9561         if (canceled != 0)
9562                 io_commit_cqring(ctx);
9563         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9564         if (canceled != 0)
9565                 io_cqring_ev_posted(ctx);
9566         return canceled != 0;
9567 }
9568
9569 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
9570 {
9571         unsigned long index;
9572         struct creds *creds;
9573
9574         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9575         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9576         if (ctx->rings)
9577                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9578         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
9579                 io_unregister_personality(ctx, index);
9580         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9581
9582         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
9583         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
9584
9585         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
9586         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9587
9588         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
9589         /*
9590          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
9591          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
9592          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
9593          * over using system_wq.
9594          */
9595         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
9596 }
9597
9598 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
9599 {
9600         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9601
9602         file->private_data = NULL;
9603         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9604         return 0;
9605 }
9606
9607 struct io_task_cancel {
9608         struct task_struct *task;
9609         bool all;
9610 };
9611
9612 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9613 {
9614         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9615         struct io_task_cancel *cancel = data;
9616
9617         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
9618 }
9619
9620 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
9621                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
9622 {
9623         struct io_defer_entry *de;
9624         LIST_HEAD(list);
9625
9626         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9627         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
9628                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
9629                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
9630                         break;
9631                 }
9632         }
9633         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9634         if (list_empty(&list))
9635                 return false;
9636
9637         while (!list_empty(&list)) {
9638                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
9639                 list_del_init(&de->list);
9640                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
9641                 kfree(de);
9642         }
9643         return true;
9644 }
9645
9646 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
9647 {
9648         struct io_tctx_node *node;
9649         enum io_wq_cancel cret;
9650         bool ret = false;
9651
9652         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9653         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
9654                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
9655
9656                 /*
9657                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
9658                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
9659                  */
9660                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
9661                         continue;
9662                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9663                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9664         }
9665         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9666
9667         return ret;
9668 }
9669
9670 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9671                                          struct task_struct *task,
9672                                          bool cancel_all)
9673 {
9674         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9675         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9676
9677         while (1) {
9678                 enum io_wq_cancel cret;
9679                 bool ret = false;
9680
9681                 if (!task) {
9682                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9683                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9684                         /*
9685                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9686                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9687                          */
9688                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9689                                                &cancel, true);
9690                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9691                 }
9692
9693                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9694                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9695                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9696                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9697                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9698                                 ret = true;
9699                         }
9700                 }
9701
9702                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9703                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9704                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9705                 if (task)
9706                         ret |= io_run_task_work();
9707                 if (!ret)
9708                         break;
9709                 cond_resched();
9710         }
9711 }
9712
9713 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9714 {
9715         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9716         struct io_tctx_node *node;
9717         int ret;
9718
9719         if (unlikely(!tctx)) {
9720                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9721                 if (unlikely(ret))
9722                         return ret;
9723
9724                 tctx = current->io_uring;
9725                 if (ctx->iowq_limits_set) {
9726                         unsigned int limits[2] = { ctx->iowq_limits[0],
9727                                                    ctx->iowq_limits[1], };
9728
9729                         ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, limits);
9730                         if (ret)
9731                                 return ret;
9732                 }
9733         }
9734         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9735                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9736                 if (!node)
9737                         return -ENOMEM;
9738                 node->ctx = ctx;
9739                 node->task = current;
9740
9741                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9742                                         node, GFP_KERNEL));
9743                 if (ret) {
9744                         kfree(node);
9745                         return ret;
9746                 }
9747
9748                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9749                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9750                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9751         }
9752         tctx->last = ctx;
9753         return 0;
9754 }
9755
9756 /*
9757  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9758  */
9759 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9760 {
9761         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9762
9763         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9764                 return 0;
9765         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9766 }
9767
9768 /*
9769  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9770  */
9771 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9772 {
9773         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9774         struct io_tctx_node *node;
9775
9776         if (!tctx)
9777                 return;
9778         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9779         if (!node)
9780                 return;
9781
9782         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9783         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9784
9785         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9786         list_del(&node->ctx_node);
9787         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9788
9789         if (tctx->last == node->ctx)
9790                 tctx->last = NULL;
9791         kfree(node);
9792 }
9793
9794 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9795 {
9796         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9797         struct io_tctx_node *node;
9798         unsigned long index;
9799
9800         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9801                 io_uring_del_tctx_node(index);
9802                 cond_resched();
9803         }
9804         if (wq) {
9805                 /*
9806                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9807                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9808                  */
9809                 io_wq_put_and_exit(wq);
9810                 tctx->io_wq = NULL;
9811         }
9812 }
9813
9814 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9815 {
9816         if (tracked)
9817                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9818         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9819 }
9820
9821 /*
9822  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9823  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
9824  */
9825 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9826 {
9827         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9828         struct io_ring_ctx *ctx;
9829         s64 inflight;
9830         DEFINE_WAIT(wait);
9831
9832         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9833
9834         if (!current->io_uring)
9835                 return;
9836         if (tctx->io_wq)
9837                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9838
9839         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9840         do {
9841                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9842                 /* read completions before cancelations */
9843                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9844                 if (!inflight)
9845                         break;
9846
9847                 if (!sqd) {
9848                         struct io_tctx_node *node;
9849                         unsigned long index;
9850
9851                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9852                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9853                                 if (node->ctx->sq_data)
9854                                         continue;
9855                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9856                                                              cancel_all);
9857                         }
9858                 } else {
9859                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9860                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9861                                                              cancel_all);
9862                 }
9863
9864                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9865                 io_run_task_work();
9866                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9867
9868                 /*
9869                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9870                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9871                  * prepare_to_wait().
9872                  */
9873                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9874                         schedule();
9875                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9876         } while (1);
9877
9878         io_uring_clean_tctx(tctx);
9879         if (cancel_all) {
9880                 /*
9881                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
9882                  * ->in_idle set for normal exit.
9883                  */
9884                 atomic_dec(&tctx->in_idle);
9885                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9886                 __io_uring_free(current);
9887         }
9888 }
9889
9890 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
9891 {
9892         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
9893 }
9894
9895 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9896                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9897 {
9898         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9899         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9900         struct page *page;
9901         void *ptr;
9902
9903         switch (offset) {
9904         case IORING_OFF_SQ_RING:
9905         case IORING_OFF_CQ_RING:
9906                 ptr = ctx->rings;
9907                 break;
9908         case IORING_OFF_SQES:
9909                 ptr = ctx->sq_sqes;
9910                 break;
9911         default:
9912                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9913         }
9914
9915         page = virt_to_head_page(ptr);
9916         if (sz > page_size(page))
9917                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9918
9919         return ptr;
9920 }
9921
9922 #ifdef CONFIG_MMU
9923
9924 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9925 {
9926         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9927         unsigned long pfn;
9928         void *ptr;
9929
9930         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9931         if (IS_ERR(ptr))
9932                 return PTR_ERR(ptr);
9933
9934         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9935         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9936 }
9937
9938 #else /* !CONFIG_MMU */
9939
9940 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9941 {
9942         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9943 }
9944
9945 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9946 {
9947         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9948 }
9949
9950 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9951         unsigned long addr, unsigned long len,
9952         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9953 {
9954         void *ptr;
9955
9956         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9957         if (IS_ERR(ptr))
9958                 return PTR_ERR(ptr);
9959
9960         return (unsigned long) ptr;
9961 }
9962
9963 #endif /* !CONFIG_MMU */
9964
9965 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9966 {
9967         DEFINE_WAIT(wait);
9968
9969         do {
9970                 if (!io_sqring_full(ctx))
9971                         break;
9972                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9973
9974                 if (!io_sqring_full(ctx))
9975                         break;
9976                 schedule();
9977         } while (!signal_pending(current));
9978
9979         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9980         return 0;
9981 }
9982
9983 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9984                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9985                           const sigset_t __user **sig)
9986 {
9987         struct io_uring_getevents_arg arg;
9988
9989         /*
9990          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9991          * is just a pointer to the sigset_t.
9992          */
9993         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9994                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9995                 *ts = NULL;
9996                 return 0;
9997         }
9998
9999         /*
10000          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
10001          * timespec and sigset_t pointers if good.
10002          */
10003         if (*argsz != sizeof(arg))
10004                 return -EINVAL;
10005         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
10006                 return -EFAULT;
10007         if (arg.pad)
10008                 return -EINVAL;
10009         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
10010         *argsz = arg.sigmask_sz;
10011         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
10012         return 0;
10013 }
10014
10015 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
10016                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
10017                 size_t, argsz)
10018 {
10019         struct io_ring_ctx *ctx;
10020         int submitted = 0;
10021         struct fd f;
10022         long ret;
10023
10024         io_run_task_work();
10025
10026         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
10027                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
10028                 return -EINVAL;
10029
10030         f = fdget(fd);
10031         if (unlikely(!f.file))
10032                 return -EBADF;
10033
10034         ret = -EOPNOTSUPP;
10035         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
10036                 goto out_fput;
10037
10038         ret = -ENXIO;
10039         ctx = f.file->private_data;
10040         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
10041                 goto out_fput;
10042
10043         ret = -EBADFD;
10044         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10045                 goto out;
10046
10047         /*
10048          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
10049          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
10050          * we were asked to.
10051          */
10052         ret = 0;
10053         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10054                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
10055
10056                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
10057                         ret = -EOWNERDEAD;
10058                         goto out;
10059                 }
10060                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
10061                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10062                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
10063                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
10064                         if (ret)
10065                                 goto out;
10066                 }
10067                 submitted = to_submit;
10068         } else if (to_submit) {
10069                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10070                 if (unlikely(ret))
10071                         goto out;
10072                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10073                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
10074                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10075
10076                 if (submitted != to_submit)
10077                         goto out;
10078         }
10079         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
10080                 const sigset_t __user *sig;
10081                 struct __kernel_timespec __user *ts;
10082
10083                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
10084                 if (unlikely(ret))
10085                         goto out;
10086
10087                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
10088
10089                 /*
10090                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
10091                  * space applications don't need to do io completion events
10092                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
10093                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
10094                  */
10095                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
10096                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10097                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
10098                 } else {
10099                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
10100                 }
10101         }
10102
10103 out:
10104         percpu_ref_put(&ctx->refs);
10105 out_fput:
10106         fdput(f);
10107         return submitted ? submitted : ret;
10108 }
10109
10110 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10111 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
10112                 const struct cred *cred)
10113 {
10114         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
10115         struct group_info *gi;
10116         kernel_cap_t cap;
10117         unsigned __capi;
10118         int g;
10119
10120         seq_printf(m, "%5d\n", id);
10121         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
10122         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
10123         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
10124         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
10125         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
10126         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
10127         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
10128         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
10129         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
10130         gi = cred->group_info;
10131         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
10132                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
10133                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
10134         }
10135         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
10136         cap = cred->cap_effective;
10137         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
10138                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
10139         seq_putc(m, '\n');
10140         return 0;
10141 }
10142
10143 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
10144 {
10145         struct io_sq_data *sq = NULL;
10146         bool has_lock;
10147         int i;
10148
10149         /*
10150          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
10151          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
10152          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
10153          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
10154          */
10155         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
10156
10157         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10158                 sq = ctx->sq_data;
10159                 if (!sq->thread)
10160                         sq = NULL;
10161         }
10162
10163         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
10164         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
10165         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
10166         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
10167                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
10168
10169                 if (f)
10170                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
10171                 else
10172                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
10173         }
10174         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
10175         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
10176                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
10177                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
10178
10179                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
10180         }
10181         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
10182                 unsigned long index;
10183                 const struct cred *cred;
10184
10185                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
10186                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
10187                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
10188         }
10189         seq_printf(m, "PollList:\n");
10190         spin_lock(&ctx->completion_lock);
10191         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
10192                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
10193                 struct io_kiocb *req;
10194
10195                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
10196                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
10197                                         req->task->task_works != NULL);
10198         }
10199         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10200         if (has_lock)
10201                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10202 }
10203
10204 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
10205 {
10206         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
10207
10208         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
10209                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
10210                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
10211         }
10212 }
10213 #endif
10214
10215 static const struct file_operations io_uring_fops = {
10216         .release        = io_uring_release,
10217         .mmap           = io_uring_mmap,
10218 #ifndef CONFIG_MMU
10219         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
10220         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
10221 #endif
10222         .poll           = io_uring_poll,
10223 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10224         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
10225 #endif
10226 };
10227
10228 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
10229                                   struct io_uring_params *p)
10230 {
10231         struct io_rings *rings;
10232         size_t size, sq_array_offset;
10233
10234         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
10235         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
10236         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
10237
10238         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
10239         if (size == SIZE_MAX)
10240                 return -EOVERFLOW;
10241
10242         rings = io_mem_alloc(size);
10243         if (!rings)
10244                 return -ENOMEM;
10245
10246         ctx->rings = rings;
10247         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
10248         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
10249         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
10250         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
10251         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
10252
10253         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
10254         if (size == SIZE_MAX) {
10255                 io_mem_free(ctx->rings);
10256                 ctx->rings = NULL;
10257                 return -EOVERFLOW;
10258         }
10259
10260         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
10261         if (!ctx->sq_sqes) {
10262                 io_mem_free(ctx->rings);
10263                 ctx->rings = NULL;
10264                 return -ENOMEM;
10265         }
10266
10267         return 0;
10268 }
10269
10270 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
10271 {
10272         int ret, fd;
10273
10274         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
10275         if (fd < 0)
10276                 return fd;
10277
10278         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10279         if (ret) {
10280                 put_unused_fd(fd);
10281                 return ret;
10282         }
10283         fd_install(fd, file);
10284         return fd;
10285 }
10286
10287 /*
10288  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
10289  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
10290  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
10291  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
10292  */
10293 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
10294 {
10295         struct file *file;
10296 #if defined(CONFIG_UNIX)
10297         int ret;
10298
10299         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
10300                                 &ctx->ring_sock);
10301         if (ret)
10302                 return ERR_PTR(ret);
10303 #endif
10304
10305         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
10306                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
10307 #if defined(CONFIG_UNIX)
10308         if (IS_ERR(file)) {
10309                 sock_release(ctx->ring_sock);
10310                 ctx->ring_sock = NULL;
10311         } else {
10312                 ctx->ring_sock->file = file;
10313         }
10314 #endif
10315         return file;
10316 }
10317
10318 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
10319                            struct io_uring_params __user *params)
10320 {
10321         struct io_ring_ctx *ctx;
10322         struct file *file;
10323         int ret;
10324
10325         if (!entries)
10326                 return -EINVAL;
10327         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
10328                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10329                         return -EINVAL;
10330                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
10331         }
10332
10333         /*
10334          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
10335          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
10336          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
10337          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
10338          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
10339          * of CQ ring entries manually.
10340          */
10341         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
10342         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
10343                 /*
10344                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
10345                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
10346                  * any cq vs sq ring sizing.
10347                  */
10348                 if (!p->cq_entries)
10349                         return -EINVAL;
10350                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
10351                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10352                                 return -EINVAL;
10353                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
10354                 }
10355                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
10356                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
10357                         return -EINVAL;
10358         } else {
10359                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
10360         }
10361
10362         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
10363         if (!ctx)
10364                 return -ENOMEM;
10365         ctx->compat = in_compat_syscall();
10366         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
10367                 ctx->user = get_uid(current_user());
10368
10369         /*
10370          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
10371          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
10372          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
10373          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
10374          */
10375         mmgrab(current->mm);
10376         ctx->mm_account = current->mm;
10377
10378         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
10379         if (ret)
10380                 goto err;
10381
10382         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
10383         if (ret)
10384                 goto err;
10385         /* always set a rsrc node */
10386         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10387         if (ret)
10388                 goto err;
10389         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
10390
10391         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
10392         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
10393         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
10394         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
10395         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
10396         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
10397         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
10398         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
10399
10400         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
10401         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
10402         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
10403         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
10404         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
10405         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
10406         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
10407         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
10408
10409         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
10410                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
10411                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
10412                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
10413                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
10414                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
10415
10416         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
10417                 ret = -EFAULT;
10418                 goto err;
10419         }
10420
10421         file = io_uring_get_file(ctx);
10422         if (IS_ERR(file)) {
10423                 ret = PTR_ERR(file);
10424                 goto err;
10425         }
10426
10427         /*
10428          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
10429          * having closed it before we finish setup
10430          */
10431         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
10432         if (ret < 0) {
10433                 /* fput will clean it up */
10434                 fput(file);
10435                 return ret;
10436         }
10437
10438         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
10439         return ret;
10440 err:
10441         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
10442         return ret;
10443 }
10444
10445 /*
10446  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
10447  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
10448  * params structure passed in.
10449  */
10450 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
10451 {
10452         struct io_uring_params p;
10453         int i;
10454
10455         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
10456                 return -EFAULT;
10457         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
10458                 if (p.resv[i])
10459                         return -EINVAL;
10460         }
10461
10462         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
10463                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
10464                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
10465                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
10466                 return -EINVAL;
10467
10468         return  io_uring_create(entries, &p, params);
10469 }
10470
10471 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
10472                 struct io_uring_params __user *, params)
10473 {
10474         return io_uring_setup(entries, params);
10475 }
10476
10477 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
10478 {
10479         struct io_uring_probe *p;
10480         size_t size;
10481         int i, ret;
10482
10483         size = struct_size(p, ops, nr_args);
10484         if (size == SIZE_MAX)
10485                 return -EOVERFLOW;
10486         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
10487         if (!p)
10488                 return -ENOMEM;
10489
10490         ret = -EFAULT;
10491         if (copy_from_user(p, arg, size))
10492                 goto out;
10493         ret = -EINVAL;
10494         if (memchr_inv(p, 0, size))
10495                 goto out;
10496
10497         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
10498         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
10499                 nr_args = IORING_OP_LAST;
10500
10501         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10502                 p->ops[i].op = i;
10503                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
10504                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
10505         }
10506         p->ops_len = i;
10507
10508         ret = 0;
10509         if (copy_to_user(arg, p, size))
10510                 ret = -EFAULT;
10511 out:
10512         kfree(p);
10513         return ret;
10514 }
10515
10516 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
10517 {
10518         const struct cred *creds;
10519         u32 id;
10520         int ret;
10521
10522         creds = get_current_cred();
10523
10524         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
10525                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
10526         if (ret < 0) {
10527                 put_cred(creds);
10528                 return ret;
10529         }
10530         return id;
10531 }
10532
10533 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10534                                     unsigned int nr_args)
10535 {
10536         struct io_uring_restriction *res;
10537         size_t size;
10538         int i, ret;
10539
10540         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
10541         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10542                 return -EBADFD;
10543
10544         /* We allow only a single restrictions registration */
10545         if (ctx->restrictions.registered)
10546                 return -EBUSY;
10547
10548         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
10549                 return -EINVAL;
10550
10551         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
10552         if (size == SIZE_MAX)
10553                 return -EOVERFLOW;
10554
10555         res = memdup_user(arg, size);
10556         if (IS_ERR(res))
10557                 return PTR_ERR(res);
10558
10559         ret = 0;
10560
10561         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10562                 switch (res[i].opcode) {
10563                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
10564                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
10565                                 ret = -EINVAL;
10566                                 goto out;
10567                         }
10568
10569                         __set_bit(res[i].register_op,
10570                                   ctx->restrictions.register_op);
10571                         break;
10572                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
10573                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
10574                                 ret = -EINVAL;
10575                                 goto out;
10576                         }
10577
10578                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
10579                         break;
10580                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
10581                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
10582                         break;
10583                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
10584                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
10585                         break;
10586                 default:
10587                         ret = -EINVAL;
10588                         goto out;
10589                 }
10590         }
10591
10592 out:
10593         /* Reset all restrictions if an error happened */
10594         if (ret != 0)
10595                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
10596         else
10597                 ctx->restrictions.registered = true;
10598
10599         kfree(res);
10600         return ret;
10601 }
10602
10603 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
10604 {
10605         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10606                 return -EBADFD;
10607
10608         if (ctx->restrictions.registered)
10609                 ctx->restricted = 1;
10610
10611         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
10612         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
10613                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10614         return 0;
10615 }
10616
10617 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
10618                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10619                                      unsigned nr_args)
10620 {
10621         __u32 tmp;
10622         int err;
10623
10624         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
10625                 return -EOVERFLOW;
10626         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10627         if (err)
10628                 return err;
10629
10630         switch (type) {
10631         case IORING_RSRC_FILE:
10632                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
10633         case IORING_RSRC_BUFFER:
10634                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
10635         }
10636         return -EINVAL;
10637 }
10638
10639 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10640                                     unsigned nr_args)
10641 {
10642         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10643
10644         if (!nr_args)
10645                 return -EINVAL;
10646         memset(&up, 0, sizeof(up));
10647         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
10648                 return -EFAULT;
10649         if (up.resv || up.resv2)
10650                 return -EINVAL;
10651         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
10652 }
10653
10654 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10655                                    unsigned size, unsigned type)
10656 {
10657         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10658
10659         if (size != sizeof(up))
10660                 return -EINVAL;
10661         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
10662                 return -EFAULT;
10663         if (!up.nr || up.resv || up.resv2)
10664                 return -EINVAL;
10665         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
10666 }
10667
10668 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10669                             unsigned int size, unsigned int type)
10670 {
10671         struct io_uring_rsrc_register rr;
10672
10673         /* keep it extendible */
10674         if (size != sizeof(rr))
10675                 return -EINVAL;
10676
10677         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
10678         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
10679                 return -EFAULT;
10680         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10681                 return -EINVAL;
10682
10683         switch (type) {
10684         case IORING_RSRC_FILE:
10685                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10686                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10687         case IORING_RSRC_BUFFER:
10688                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10689                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10690         }
10691         return -EINVAL;
10692 }
10693
10694 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10695                                 unsigned len)
10696 {
10697         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10698         cpumask_var_t new_mask;
10699         int ret;
10700
10701         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10702                 return -EINVAL;
10703
10704         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10705                 return -ENOMEM;
10706
10707         cpumask_clear(new_mask);
10708         if (len > cpumask_size())
10709                 len = cpumask_size();
10710
10711         if (in_compat_syscall()) {
10712                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
10713                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
10714                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
10715         } else {
10716                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
10717         }
10718
10719         if (ret) {
10720                 free_cpumask_var(new_mask);
10721                 return -EFAULT;
10722         }
10723
10724         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10725         free_cpumask_var(new_mask);
10726         return ret;
10727 }
10728
10729 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10730 {
10731         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10732
10733         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10734                 return -EINVAL;
10735
10736         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10737 }
10738
10739 static int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
10740                                         void __user *arg)
10741         __must_hold(&ctx->uring_lock)
10742 {
10743         struct io_tctx_node *node;
10744         struct io_uring_task *tctx = NULL;
10745         struct io_sq_data *sqd = NULL;
10746         __u32 new_count[2];
10747         int i, ret;
10748
10749         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
10750                 return -EFAULT;
10751         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10752                 if (new_count[i] > INT_MAX)
10753                         return -EINVAL;
10754
10755         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10756                 sqd = ctx->sq_data;
10757                 if (sqd) {
10758                         /*
10759                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
10760                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
10761                          * a ref to the ctx.
10762                          */
10763                         refcount_inc(&sqd->refs);
10764                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10765                         mutex_lock(&sqd->lock);
10766                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10767                         if (sqd->thread)
10768                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
10769                 }
10770         } else {
10771                 tctx = current->io_uring;
10772         }
10773
10774         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
10775
10776         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10777                 if (new_count[i])
10778                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
10779         ctx->iowq_limits_set = true;
10780
10781         ret = -EINVAL;
10782         if (tctx && tctx->io_wq) {
10783                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10784                 if (ret)
10785                         goto err;
10786         } else {
10787                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
10788         }
10789
10790         if (sqd) {
10791                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10792                 io_put_sq_data(sqd);
10793         }
10794
10795         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
10796                 return -EFAULT;
10797
10798         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
10799         if (sqd)
10800                 return 0;
10801
10802         /* now propagate the restriction to all registered users */
10803         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
10804                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
10805
10806                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
10807                         continue;
10808
10809                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10810                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
10811                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
10812                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10813         }
10814         return 0;
10815 err:
10816         if (sqd) {
10817                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10818                 io_put_sq_data(sqd);
10819         }
10820         return ret;
10821 }
10822
10823 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10824 {
10825         switch (op) {
10826         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10827         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10828         case IORING_REGISTER_FILES:
10829         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10830         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10831         case IORING_REGISTER_PROBE:
10832         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10833         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10834         case IORING_REGISTER_FILES2:
10835         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10836         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10837         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10838         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10839         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10840         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10841                 return false;
10842         default:
10843                 return true;
10844         }
10845 }
10846
10847 static int io_ctx_quiesce(struct io_ring_ctx *ctx)
10848 {
10849         long ret;
10850
10851         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10852
10853         /*
10854          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
10855          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab the
10856          * uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
10857          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
10858          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
10859          */
10860         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10861         do {
10862                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10863                 if (!ret)
10864                         break;
10865                 ret = io_run_task_work_sig();
10866         } while (ret >= 0);
10867         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10868
10869         if (ret)
10870                 io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10871         return ret;
10872 }
10873
10874 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10875                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10876         __releases(ctx->uring_lock)
10877         __acquires(ctx->uring_lock)
10878 {
10879         int ret;
10880
10881         /*
10882          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10883          * someone else killed the ctx or is already going through
10884          * io_uring_register().
10885          */
10886         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10887                 return -ENXIO;
10888
10889         if (ctx->restricted) {
10890                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10891                         return -EINVAL;
10892                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10893                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10894                         return -EACCES;
10895         }
10896
10897         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10898                 ret = io_ctx_quiesce(ctx);
10899                 if (ret)
10900                         return ret;
10901         }
10902
10903         switch (opcode) {
10904         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10905                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10906                 break;
10907         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10908                 ret = -EINVAL;
10909                 if (arg || nr_args)
10910                         break;
10911                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10912                 break;
10913         case IORING_REGISTER_FILES:
10914                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10915                 break;
10916         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10917                 ret = -EINVAL;
10918                 if (arg || nr_args)
10919                         break;
10920                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10921                 break;
10922         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10923                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10924                 break;
10925         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10926         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10927                 ret = -EINVAL;
10928                 if (nr_args != 1)
10929                         break;
10930                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10931                 if (ret)
10932                         break;
10933                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10934                         ctx->eventfd_async = 1;
10935                 else
10936                         ctx->eventfd_async = 0;
10937                 break;
10938         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10939                 ret = -EINVAL;
10940                 if (arg || nr_args)
10941                         break;
10942                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10943                 break;
10944         case IORING_REGISTER_PROBE:
10945                 ret = -EINVAL;
10946                 if (!arg || nr_args > 256)
10947                         break;
10948                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10949                 break;
10950         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10951                 ret = -EINVAL;
10952                 if (arg || nr_args)
10953                         break;
10954                 ret = io_register_personality(ctx);
10955                 break;
10956         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10957                 ret = -EINVAL;
10958                 if (arg)
10959                         break;
10960                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10961                 break;
10962         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10963                 ret = -EINVAL;
10964                 if (arg || nr_args)
10965                         break;
10966                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10967                 break;
10968         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10969                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10970                 break;
10971         case IORING_REGISTER_FILES2:
10972                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10973                 break;
10974         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10975                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10976                                               IORING_RSRC_FILE);
10977                 break;
10978         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10979                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10980                 break;
10981         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10982                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10983                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10984                 break;
10985         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10986                 ret = -EINVAL;
10987                 if (!arg || !nr_args)
10988                         break;
10989                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10990                 break;
10991         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10992                 ret = -EINVAL;
10993                 if (arg || nr_args)
10994                         break;
10995                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10996                 break;
10997         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10998                 ret = -EINVAL;
10999                 if (!arg || nr_args != 2)
11000                         break;
11001                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
11002                 break;
11003         default:
11004                 ret = -EINVAL;
11005                 break;
11006         }
11007
11008         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
11009                 /* bring the ctx back to life */
11010                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
11011                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
11012         }
11013         return ret;
11014 }
11015
11016 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
11017                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
11018 {
11019         struct io_ring_ctx *ctx;
11020         long ret = -EBADF;
11021         struct fd f;
11022
11023         f = fdget(fd);
11024         if (!f.file)
11025                 return -EBADF;
11026
11027         ret = -EOPNOTSUPP;
11028         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
11029                 goto out_fput;
11030
11031         ctx = f.file->private_data;
11032
11033         io_run_task_work();
11034
11035         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11036         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
11037         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11038         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
11039                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
11040 out_fput:
11041         fdput(f);
11042         return ret;
11043 }
11044
11045 static int __init io_uring_init(void)
11046 {
11047 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
11048         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
11049         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
11050 } while (0)
11051
11052 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
11053         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
11054         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
11055         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
11056         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
11057         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
11058         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
11059         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
11060         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
11061         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
11062         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
11063         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
11064         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
11065         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
11066         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
11067         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
11068         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
11069         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
11070         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
11071         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
11072         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
11073         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
11074         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
11075         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
11076         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
11077         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
11078         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
11079         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
11080         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
11081         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
11082         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
11083         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
11084         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
11085
11086         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
11087                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
11088         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
11089                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
11090
11091         /* ->buf_index is u16 */
11092         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
11093
11094         /* should fit into one byte */
11095         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
11096
11097         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
11098         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
11099
11100         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
11101                                 SLAB_ACCOUNT);
11102         return 0;
11103 };
11104 __initcall(io_uring_init);