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         struct wait_queue_entry         wait;
 490 };
 491
 492 struct io_poll_update {
 493         struct file                     *file;
 494         u64                             old_user_data;
 495         u64                             new_user_data;
 496         __poll_t                        events;
 497         bool                            update_events;
 498         bool                            update_user_data;
 499 };
 500
 501 struct io_close {
 502         struct file                     *file;
 503         int                             fd;
 504         u32                             file_slot;
 505 };
 506
 507 struct io_timeout_data {
 508         struct io_kiocb                 *req;
 509         struct hrtimer                  timer;
 510         struct timespec64               ts;
 511         enum hrtimer_mode               mode;
 512         u32                             flags;
 513 };
 514
 515 struct io_accept {
 516         struct file                     *file;
 517         struct sockaddr __user          *addr;
 518         int __user                      *addr_len;
 519         int                             flags;
 520         u32                             file_slot;
 521         unsigned long                   nofile;
 522 };
 523
 524 struct io_sync {
 525         struct file                     *file;
 526         loff_t                          len;
 527         loff_t                          off;
 528         int                             flags;
 529         int                             mode;
 530 };
 531
 532 struct io_cancel {
 533         struct file                     *file;
 534         u64                             addr;
 535 };
 536
 537 struct io_timeout {
 538         struct file                     *file;
 539         u32                             off;
 540         u32                             target_seq;
 541         struct list_head                list;
 542         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 543         struct io_kiocb                 *head;
 544         /* for linked completions */
 545         struct io_kiocb                 *prev;
 546 };
 547
 548 struct io_timeout_rem {
 549         struct file                     *file;
 550         u64                             addr;
 551
 552         /* timeout update */
 553         struct timespec64               ts;
 554         u32                             flags;
 555         bool                            ltimeout;
 556 };
 557
 558 struct io_rw {
 559         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 560         struct kiocb                    kiocb;
 561         u64                             addr;
 562         u64                             len;
 563 };
 564
 565 struct io_connect {
 566         struct file                     *file;
 567         struct sockaddr __user          *addr;
 568         int                             addr_len;
 569 };
 570
 571 struct io_sr_msg {
 572         struct file                     *file;
 573         union {
 574                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 575                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 576                 void __user                     *buf;
 577         };
 578         int                             msg_flags;
 579         int                             bgid;
 580         size_t                          len;
 581         struct io_buffer                *kbuf;
 582 };
 583
 584 struct io_open {
 585         struct file                     *file;
 586         int                             dfd;
 587         u32                             file_slot;
 588         struct filename                 *filename;
 589         struct open_how                 how;
 590         unsigned long                   nofile;
 591 };
 592
 593 struct io_rsrc_update {
 594         struct file                     *file;
 595         u64                             arg;
 596         u32                             nr_args;
 597         u32                             offset;
 598 };
 599
 600 struct io_fadvise {
 601         struct file                     *file;
 602         u64                             offset;
 603         u32                             len;
 604         u32                             advice;
 605 };
 606
 607 struct io_madvise {
 608         struct file                     *file;
 609         u64                             addr;
 610         u32                             len;
 611         u32                             advice;
 612 };
 613
 614 struct io_epoll {
 615         struct file                     *file;
 616         int                             epfd;
 617         int                             op;
 618         int                             fd;
 619         struct epoll_event              event;
 620 };
 621
 622 struct io_splice {
 623         struct file                     *file_out;
 624         loff_t                          off_out;
 625         loff_t                          off_in;
 626         u64                             len;
 627         int                             splice_fd_in;
 628         unsigned int                    flags;
 629 };
 630
 631 struct io_provide_buf {
 632         struct file                     *file;
 633         __u64                           addr;
 634         __u32                           len;
 635         __u32                           bgid;
 636         __u16                           nbufs;
 637         __u16                           bid;
 638 };
 639
 640 struct io_statx {
 641         struct file                     *file;
 642         int                             dfd;
 643         unsigned int                    mask;
 644         unsigned int                    flags;
 645         const char __user               *filename;
 646         struct statx __user             *buffer;
 647 };
 648
 649 struct io_shutdown {
 650         struct file                     *file;
 651         int                             how;
 652 };
 653
 654 struct io_rename {
 655         struct file                     *file;
 656         int                             old_dfd;
 657         int                             new_dfd;
 658         struct filename                 *oldpath;
 659         struct filename                 *newpath;
 660         int                             flags;
 661 };
 662
 663 struct io_unlink {
 664         struct file                     *file;
 665         int                             dfd;
 666         int                             flags;
 667         struct filename                 *filename;
 668 };
 669
 670 struct io_mkdir {
 671         struct file                     *file;
 672         int                             dfd;
 673         umode_t                         mode;
 674         struct filename                 *filename;
 675 };
 676
 677 struct io_symlink {
 678         struct file                     *file;
 679         int                             new_dfd;
 680         struct filename                 *oldpath;
 681         struct filename                 *newpath;
 682 };
 683
 684 struct io_hardlink {
 685         struct file                     *file;
 686         int                             old_dfd;
 687         int                             new_dfd;
 688         struct filename                 *oldpath;
 689         struct filename                 *newpath;
 690         int                             flags;
 691 };
 692
 693 struct io_completion {
 694         struct file                     *file;
 695         u32                             cflags;
 696 };
 697
 698 struct io_async_connect {
 699         struct sockaddr_storage         address;
 700 };
 701
 702 struct io_async_msghdr {
 703         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 704         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 705         struct iovec                    *free_iov;
 706         struct sockaddr __user          *uaddr;
 707         struct msghdr                   msg;
 708         struct sockaddr_storage         addr;
 709 };
 710
 711 struct io_async_rw {
 712         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 713         const struct iovec              *free_iovec;
 714         struct iov_iter                 iter;
 715         struct iov_iter_state           iter_state;
 716         size_t                          bytes_done;
 717         struct wait_page_queue          wpq;
 718 };
 719
 720 enum {
 721         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 722         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 723         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 724         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 725         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 726         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 727
 728         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 729         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 730         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 731         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 732         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 733         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 734         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 735         REQ_F_POLLED_BIT,
 736         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 737         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 738         REQ_F_REISSUE_BIT,
 739         REQ_F_CREDS_BIT,
 740         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
 741         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
 742         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 743         REQ_F_NOWAIT_READ_BIT,
 744         REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT,
 745         REQ_F_ISREG_BIT,
 746
 747         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 748         __REQ_F_LAST_BIT,
 749 };
 750
 751 enum {
 752         /* ctx owns file */
 753         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 754         /* drain existing IO first */
 755         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 756         /* linked sqes */
 757         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 758         /* doesn't sever on completion < 0 */
 759         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 760         /* IOSQE_ASYNC */
 761         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 762         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 763         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 764
 765         /* fail rest of links */
 766         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 767         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 768         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 769         /* read/write uses file position */
 770         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 771         /* must not punt to workers */
 772         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 773         /* has or had linked timeout */
 774         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 775         /* needs cleanup */
 776         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 777         /* already went through poll handler */
 778         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 779         /* buffer already selected */
 780         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 781         /* completion is deferred through io_comp_state */
 782         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 783         /* caller should reissue async */
 784         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 785         /* supports async reads */
 786         REQ_F_NOWAIT_READ       = BIT(REQ_F_NOWAIT_READ_BIT),
 787         /* supports async writes */
 788         REQ_F_NOWAIT_WRITE      = BIT(REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT),
 789         /* regular file */
 790         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 791         /* has creds assigned */
 792         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
 793         /* skip refcounting if not set */
 794         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
 795         /* there is a linked timeout that has to be armed */
 796         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
 797 };
 798
 799 struct async_poll {
 800         struct io_poll_iocb     poll;
 801         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 802 };
 803
 804 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
 805
 806 struct io_task_work {
 807         union {
 808                 struct io_wq_work_node  node;
 809                 struct llist_node       fallback_node;
 810         };
 811         io_req_tw_func_t                func;
 812 };
 813
 814 enum {
 815         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 816         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 817 };
 818
 819 /*
 820  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 821  * as the first entry in their struct definition. So you can
 822  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 823  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 824  */
 825 struct io_kiocb {
 826         union {
 827                 struct file             *file;
 828                 struct io_rw            rw;
 829                 struct io_poll_iocb     poll;
 830                 struct io_poll_update   poll_update;
 831                 struct io_accept        accept;
 832                 struct io_sync          sync;
 833                 struct io_cancel        cancel;
 834                 struct io_timeout       timeout;
 835                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 836                 struct io_connect       connect;
 837                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 838                 struct io_open          open;
 839                 struct io_close         close;
 840                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 841                 struct io_fadvise       fadvise;
 842                 struct io_madvise       madvise;
 843                 struct io_epoll         epoll;
 844                 struct io_splice        splice;
 845                 struct io_provide_buf   pbuf;
 846                 struct io_statx         statx;
 847                 struct io_shutdown      shutdown;
 848                 struct io_rename        rename;
 849                 struct io_unlink        unlink;
 850                 struct io_mkdir         mkdir;
 851                 struct io_symlink       symlink;
 852                 struct io_hardlink      hardlink;
 853                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 854                 struct io_completion    compl;
 855         };
 856
 857         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 858         void                            *async_data;
 859         u8                              opcode;
 860         /* polled IO has completed */
 861         u8                              iopoll_completed;
 862
 863         u16                             buf_index;
 864         u32                             result;
 865
 866         struct io_ring_ctx              *ctx;
 867         unsigned int                    flags;
 868         atomic_t                        refs;
 869         struct task_struct              *task;
 870         u64                             user_data;
 871
 872         struct io_kiocb                 *link;
 873         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 874
 875         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 876         struct list_head                inflight_entry;
 877         struct io_task_work             io_task_work;
 878         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 879         struct hlist_node               hash_node;
 880         struct async_poll               *apoll;
 881         struct io_wq_work               work;
 882         const struct cred               *creds;
 883
 884         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 885         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 886         /* stores selected buf, valid IFF REQ_F_BUFFER_SELECTED is set */
 887         struct io_buffer                *kbuf;
 888         atomic_t                        poll_refs;
 889 };
 890
 891 struct io_tctx_node {
 892         struct list_head        ctx_node;
 893         struct task_struct      *task;
 894         struct io_ring_ctx      *ctx;
 895 };
 896
 897 struct io_defer_entry {
 898         struct list_head        list;
 899         struct io_kiocb         *req;
 900         u32                     seq;
 901 };
 902
 903 struct io_op_def {
 904         /* needs req->file assigned */
 905         unsigned                needs_file : 1;
 906         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 907         unsigned                hash_reg_file : 1;
 908         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 909         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 910         /* opcode is not supported by this kernel */
 911         unsigned                not_supported : 1;
 912         /* set if opcode supports polled "wait" */
 913         unsigned                pollin : 1;
 914         unsigned                pollout : 1;
 915         /* op supports buffer selection */
 916         unsigned                buffer_select : 1;
 917         /* do prep async if is going to be punted */
 918         unsigned                needs_async_setup : 1;
 919         /* should block plug */
 920         unsigned                plug : 1;
 921         /* size of async data needed, if any */
 922         unsigned short          async_size;
 923 };
 924
 925 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 926         [IORING_OP_NOP] = {},
 927         [IORING_OP_READV] = {
 928                 .needs_file             = 1,
 929                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 930                 .pollin                 = 1,
 931                 .buffer_select          = 1,
 932                 .needs_async_setup      = 1,
 933                 .plug                   = 1,
 934                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 935         },
 936         [IORING_OP_WRITEV] = {
 937                 .needs_file             = 1,
 938                 .hash_reg_file          = 1,
 939                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 940                 .pollout                = 1,
 941                 .needs_async_setup      = 1,
 942                 .plug                   = 1,
 943                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 944         },
 945         [IORING_OP_FSYNC] = {
 946                 .needs_file             = 1,
 947         },
 948         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 949                 .needs_file             = 1,
 950                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 951                 .pollin                 = 1,
 952                 .plug                   = 1,
 953                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 954         },
 955         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 956                 .needs_file             = 1,
 957                 .hash_reg_file          = 1,
 958                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 959                 .pollout                = 1,
 960                 .plug                   = 1,
 961                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 962         },
 963         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 964                 .needs_file             = 1,
 965                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 966         },
 967         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 968         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 969                 .needs_file             = 1,
 970         },
 971         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 972                 .needs_file             = 1,
 973                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 974                 .pollout                = 1,
 975                 .needs_async_setup      = 1,
 976                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 977         },
 978         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 979                 .needs_file             = 1,
 980                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 981                 .pollin                 = 1,
 982                 .buffer_select          = 1,
 983                 .needs_async_setup      = 1,
 984                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 985         },
 986         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 987                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 988         },
 989         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 990                 /* used by timeout updates' prep() */
 991         },
 992         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 993                 .needs_file             = 1,
 994                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 995                 .pollin                 = 1,
 996         },
 997         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 998         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 999                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
1000         },
1001         [IORING_OP_CONNECT] = {
1002                 .needs_file             = 1,
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004                 .pollout                = 1,
1005                 .needs_async_setup      = 1,
1006                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
1007         },
1008         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
1009                 .needs_file             = 1,
1010         },
1011         [IORING_OP_OPENAT] = {},
1012         [IORING_OP_CLOSE] = {},
1013         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
1014         [IORING_OP_STATX] = {},
1015         [IORING_OP_READ] = {
1016                 .needs_file             = 1,
1017                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1018                 .pollin                 = 1,
1019                 .buffer_select          = 1,
1020                 .plug                   = 1,
1021                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1022         },
1023         [IORING_OP_WRITE] = {
1024                 .needs_file             = 1,
1025                 .hash_reg_file          = 1,
1026                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1027                 .pollout                = 1,
1028                 .plug                   = 1,
1029                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1030         },
1031         [IORING_OP_FADVISE] = {
1032                 .needs_file             = 1,
1033         },
1034         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1035         [IORING_OP_SEND] = {
1036                 .needs_file             = 1,
1037                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1038                 .pollout                = 1,
1039         },
1040         [IORING_OP_RECV] = {
1041                 .needs_file             = 1,
1042                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1043                 .pollin                 = 1,
1044                 .buffer_select          = 1,
1045         },
1046         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1047         },
1048         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1049                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1050         },
1051         [IORING_OP_SPLICE] = {
1052                 .needs_file             = 1,
1053                 .hash_reg_file          = 1,
1054                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1055         },
1056         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1057         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1058         [IORING_OP_TEE] = {
1059                 .needs_file             = 1,
1060                 .hash_reg_file          = 1,
1061                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1062         },
1063         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1064                 .needs_file             = 1,
1065         },
1066         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1067         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1068         [IORING_OP_MKDIRAT] = {},
1069         [IORING_OP_SYMLINKAT] = {},
1070         [IORING_OP_LINKAT] = {},
1071 };
1072
1073 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1074 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1075
1076 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1077 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1078 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1079                                          struct task_struct *task,
1080                                          bool cancel_all);
1081 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1082
1083 static void io_fill_cqe_req(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags);
1084
1085 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1086 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req);
1087 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1088 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1089 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1090                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1091                                      unsigned nr_args);
1092 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1093 static struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
1094                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1095 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1096 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1097
1098 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1099 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1100 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1101
1102 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1103                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1104 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags);
1105
1106 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer);
1107
1108 static struct kmem_cache *req_cachep;
1109
1110 static const struct file_operations io_uring_fops;
1111
1112 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1113 {
1114 #if defined(CONFIG_UNIX)
1115         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1116                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1117
1118                 return ctx->ring_sock->sk;
1119         }
1120 #endif
1121         return NULL;
1122 }
1123 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1124
1125 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1126 {
1127         if (!*locked) {
1128                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1129                 *locked = true;
1130         }
1131 }
1132
1133 #define io_for_each_link(pos, head) \
1134         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1135
1136 /*
1137  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1138  * see commit f958d7b528b1 for details.
1139  */
1140 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1141         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1142
1143 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1144 {
1145         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1146         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1147 }
1148
1149 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1150 {
1151         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1152                 return true;
1153
1154         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1155         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1156 }
1157
1158 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1159 {
1160         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1161         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1162         atomic_inc(&req->refs);
1163 }
1164
1165 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1166 {
1167         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1168                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1169                 atomic_set(&req->refs, nr);
1170         }
1171 }
1172
1173 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1174 {
1175         __io_req_set_refcount(req, 1);
1176 }
1177
1178 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1179 {
1180         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1181
1182         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1183                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1184                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1185         }
1186 }
1187
1188 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1189 {
1190         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1191
1192         /* already at zero, wait for ->release() */
1193         if (!got)
1194                 wait_for_completion(compl);
1195         percpu_ref_resurrect(ref);
1196         if (got)
1197                 percpu_ref_put(ref);
1198 }
1199
1200 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1201                           bool cancel_all)
1202         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1203 {
1204         struct io_kiocb *req;
1205
1206         if (task && head->task != task)
1207                 return false;
1208         if (cancel_all)
1209                 return true;
1210
1211         io_for_each_link(req, head) {
1212                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1213                         return true;
1214         }
1215         return false;
1216 }
1217
1218 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
1219 {
1220         struct io_kiocb *req;
1221
1222         io_for_each_link(req, head) {
1223                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1224                         return true;
1225         }
1226         return false;
1227 }
1228
1229 /*
1230  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
1231  * User must not hold timeout_lock.
1232  */
1233 static bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1234                                bool cancel_all)
1235 {
1236         bool matched;
1237
1238         if (task && head->task != task)
1239                 return false;
1240         if (cancel_all)
1241                 return true;
1242
1243         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1244                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
1245
1246                 /* protect against races with linked timeouts */
1247                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1248                 matched = io_match_linked(head);
1249                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1250         } else {
1251                 matched = io_match_linked(head);
1252         }
1253         return matched;
1254 }
1255
1256 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1257 {
1258         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1259 }
1260
1261 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1262 {
1263         req_set_fail(req);
1264         req->result = res;
1265 }
1266
1267 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1268 {
1269         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1270
1271         complete(&ctx->ref_comp);
1272 }
1273
1274 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1275 {
1276         return !req->timeout.off;
1277 }
1278
1279 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1280 {
1281         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1282                                                 fallback_work.work);
1283         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1284         struct io_kiocb *req, *tmp;
1285         bool locked = false;
1286
1287         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1288         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1289                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1290
1291         if (locked) {
1292                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
1293                         io_submit_flush_completions(ctx);
1294                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1295         }
1296         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1297
1298 }
1299
1300 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1301 {
1302         struct io_ring_ctx *ctx;
1303         int hash_bits;
1304
1305         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1306         if (!ctx)
1307                 return NULL;
1308
1309         /*
1310          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1311          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1312          */
1313         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1314         hash_bits -= 5;
1315         if (hash_bits <= 0)
1316                 hash_bits = 1;
1317         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1318         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1319                                         GFP_KERNEL);
1320         if (!ctx->cancel_hash)
1321                 goto err;
1322         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1323
1324         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1325         if (!ctx->dummy_ubuf)
1326                 goto err;
1327         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1328         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1329
1330         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1331                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1332                 goto err;
1333
1334         ctx->flags = p->flags;
1335         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1336         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1337         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1338         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1339         init_completion(&ctx->ref_comp);
1340         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1341         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1342         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1343         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1344         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1345         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1346         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1347         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1348         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1349         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
1350         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1351         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1352         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1353         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1354         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1355         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.free_list);
1356         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1357         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1358         return ctx;
1359 err:
1360         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1361         kfree(ctx->cancel_hash);
1362         kfree(ctx);
1363         return NULL;
1364 }
1365
1366 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1367 {
1368         struct io_rings *r = ctx->rings;
1369
1370         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1371         ctx->cq_extra--;
1372 }
1373
1374 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1375 {
1376         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1377                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1378
1379                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1380         }
1381
1382         return false;
1383 }
1384
1385 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
1386 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
1387 #ifdef CONFIG_64BIT
1388 #define FFS_ISREG               0x4UL
1389 #else
1390 #define FFS_ISREG               0x0UL
1391 #endif
1392 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
1393
1394 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1395 {
1396         return IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE);
1397 }
1398
1399 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1400 {
1401         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1402                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1403                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
1404         }
1405 }
1406
1407 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1408 {
1409         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1410                 return NULL;
1411
1412         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1413         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1414
1415         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1416         io_req_set_refcount(req);
1417         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1418         return req->link;
1419 }
1420
1421 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1422 {
1423         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
1424                 return NULL;
1425         return __io_prep_linked_timeout(req);
1426 }
1427
1428 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1429 {
1430         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1431         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1432
1433         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1434                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1435                 req->creds = get_current_cred();
1436         }
1437
1438         req->work.list.next = NULL;
1439         req->work.flags = 0;
1440         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1441                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1442
1443         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1444                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1445                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1446         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1447                 if (def->unbound_nonreg_file)
1448                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1449         }
1450 }
1451
1452 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1453 {
1454         struct io_kiocb *cur;
1455
1456         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1457                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1458
1459                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1460                 io_for_each_link(cur, req)
1461                         io_prep_async_work(cur);
1462                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1463         } else {
1464                 io_for_each_link(cur, req)
1465                         io_prep_async_work(cur);
1466         }
1467 }
1468
1469 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1470 {
1471         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1472         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1473         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1474
1475         /* must not take the lock, NULL it as a precaution */
1476         locked = NULL;
1477
1478         BUG_ON(!tctx);
1479         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1480
1481         /* init ->work of the whole link before punting */
1482         io_prep_async_link(req);
1483
1484         /*
1485          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1486          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1487          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1488          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1489          * worker for it).
1490          */
1491         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1492                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1493
1494         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1495                                         &req->work, req->flags);
1496         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1497         if (link)
1498                 io_queue_linked_timeout(link);
1499 }
1500
1501 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1502         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1503         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1504 {
1505         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1506
1507         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1508                 if (status)
1509                         req_set_fail(req);
1510                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1511                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1512                 list_del_init(&req->timeout.list);
1513                 io_fill_cqe_req(req, status, 0);
1514                 io_put_req_deferred(req);
1515         }
1516 }
1517
1518 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1519 {
1520         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1521                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1522                                                 struct io_defer_entry, list);
1523
1524                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1525                         break;
1526                 list_del_init(&de->list);
1527                 io_req_task_queue(de->req);
1528                 kfree(de);
1529         }
1530 }
1531
1532 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1533         __must_hold(&ctx->completion_lock)
1534 {
1535         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1536         struct io_kiocb *req, *tmp;
1537
1538         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1539         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1540                 u32 events_needed, events_got;
1541
1542                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1543                         break;
1544
1545                 /*
1546                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1547                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1548                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1549                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1550                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1551                  */
1552                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1553                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1554                 if (events_got < events_needed)
1555                         break;
1556
1557                 io_kill_timeout(req, 0);
1558         }
1559         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1560         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1561 }
1562
1563 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1564 {
1565         if (ctx->off_timeout_used)
1566                 io_flush_timeouts(ctx);
1567         if (ctx->drain_active)
1568                 io_queue_deferred(ctx);
1569 }
1570
1571 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1572 {
1573         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1574                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1575         /* order cqe stores with ring update */
1576         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1577 }
1578
1579 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1580 {
1581         struct io_rings *r = ctx->rings;
1582
1583         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1584 }
1585
1586 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1587 {
1588         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1589 }
1590
1591 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1592 {
1593         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1594         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1595
1596         /*
1597          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1598          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1599          * fill the cq entry
1600          */
1601         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1602                 return NULL;
1603
1604         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1605         return &rings->cqes[tail & mask];
1606 }
1607
1608 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1609 {
1610         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1611                 return false;
1612         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1613                 return false;
1614         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1615 }
1616
1617 /*
1618  * This should only get called when at least one event has been posted.
1619  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
1620  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
1621  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
1622  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
1623  */
1624 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1625 {
1626         /*
1627          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
1628          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
1629          * wake as many waiters as we need to.
1630          */
1631         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1632                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1633         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1634                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1635         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1636                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1637         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait))
1638                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1639 }
1640
1641 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1642 {
1643         /* see waitqueue_active() comment */
1644         smp_mb();
1645
1646         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1647                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1648                         wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1649         }
1650         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1651                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1652         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait))
1653                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1654 }
1655
1656 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1657 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1658 {
1659         bool all_flushed, posted;
1660
1661         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1662                 return false;
1663
1664         posted = false;
1665         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1666         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1667                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1668                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1669
1670                 if (!cqe && !force)
1671                         break;
1672                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1673                                         struct io_overflow_cqe, list);
1674                 if (cqe)
1675                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1676                 else
1677                         io_account_cq_overflow(ctx);
1678
1679                 posted = true;
1680                 list_del(&ocqe->list);
1681                 kfree(ocqe);
1682         }
1683
1684         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1685         if (all_flushed) {
1686                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1687                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1688                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1689         }
1690
1691         if (posted)
1692                 io_commit_cqring(ctx);
1693         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1694         if (posted)
1695                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1696         return all_flushed;
1697 }
1698
1699 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1700 {
1701         bool ret = true;
1702
1703         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1704                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1705                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1706                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1707                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1708                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1709                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1710         }
1711
1712         return ret;
1713 }
1714
1715 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1716 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1717 {
1718         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1719
1720         if (likely(task == current)) {
1721                 tctx->cached_refs += nr;
1722         } else {
1723                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1724                 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1725                         wake_up(&tctx->wait);
1726                 put_task_struct_many(task, nr);
1727         }
1728 }
1729
1730 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
1731 {
1732         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
1733
1734         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
1735         refcount_add(refill, &current->usage);
1736         tctx->cached_refs += refill;
1737 }
1738
1739 static inline void io_get_task_refs(int nr)
1740 {
1741         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1742
1743         tctx->cached_refs -= nr;
1744         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
1745                 io_task_refs_refill(tctx);
1746 }
1747
1748 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
1749 {
1750         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1751         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
1752
1753         if (refs) {
1754                 tctx->cached_refs = 0;
1755                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
1756                 put_task_struct_many(task, refs);
1757         }
1758 }
1759
1760 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1761                                      s32 res, u32 cflags)
1762 {
1763         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1764
1765         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1766         if (!ocqe) {
1767                 /*
1768                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1769                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1770                  * on the floor.
1771                  */
1772                 io_account_cq_overflow(ctx);
1773                 return false;
1774         }
1775         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1776                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1777                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1778                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1779
1780         }
1781         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1782         ocqe->cqe.res = res;
1783         ocqe->cqe.flags = cflags;
1784         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1785         return true;
1786 }
1787
1788 static inline bool __io_fill_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1789                                  s32 res, u32 cflags)
1790 {
1791         struct io_uring_cqe *cqe;
1792
1793         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1794
1795         /*
1796          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1797          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1798          * the ring.
1799          */
1800         cqe = io_get_cqe(ctx);
1801         if (likely(cqe)) {
1802                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1803                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1804                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1805                 return true;
1806         }
1807         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1808 }
1809
1810 static noinline void io_fill_cqe_req(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
1811 {
1812         __io_fill_cqe(req->ctx, req->user_data, res, cflags);
1813 }
1814
1815 static noinline bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1816                                      s32 res, u32 cflags)
1817 {
1818         ctx->cq_extra++;
1819         return __io_fill_cqe(ctx, user_data, res, cflags);
1820 }
1821
1822 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, s32 res,
1823                                  u32 cflags)
1824 {
1825         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1826
1827         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1828         __io_fill_cqe(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 inline void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, s32 res,
1865                                          u32 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                                      s32 res, u32 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, s32 res)
1884 {
1885         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1886 }
1887
1888 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, s32 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_fill_cqe_req(link, -ECANCELED, 0);
2055                         io_put_req_deferred(link);
2056                         return true;
2057                 }
2058         }
2059         return false;
2060 }
2061
2062 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2063         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2064 {
2065         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
2066
2067         req->link = NULL;
2068         while (link) {
2069                 long res = -ECANCELED;
2070
2071                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
2072                         res = link->result;
2073
2074                 nxt = link->link;
2075                 link->link = NULL;
2076
2077                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2078                 io_fill_cqe_req(link, res, 0);
2079                 io_put_req_deferred(link);
2080                 link = nxt;
2081         }
2082 }
2083
2084 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2085         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2086 {
2087         bool posted = false;
2088
2089         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2090                 struct io_kiocb *link = req->link;
2091
2092                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2093                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2094                         io_remove_next_linked(req);
2095                         io_fill_cqe_req(link, -ECANCELED, 0);
2096                         io_put_req_deferred(link);
2097                         posted = true;
2098                 }
2099         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2100                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2101
2102                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2103                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
2104                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2105         }
2106         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2107                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2108                 posted |= (req->link != NULL);
2109                 io_fail_links(req);
2110         }
2111         return posted;
2112 }
2113
2114 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2115 {
2116         struct io_kiocb *nxt;
2117
2118         /*
2119          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2120          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2121          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2122          * of the chain.
2123          */
2124         if (req->flags & IO_DISARM_MASK) {
2125                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2126                 bool posted;
2127
2128                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
2129                 posted = io_disarm_next(req);
2130                 if (posted)
2131                         io_commit_cqring(req->ctx);
2132                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2133                 if (posted)
2134                         io_cqring_ev_posted(ctx);
2135         }
2136         nxt = req->link;
2137         req->link = NULL;
2138         return nxt;
2139 }
2140
2141 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2142 {
2143         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
2144                 return NULL;
2145         return __io_req_find_next(req);
2146 }
2147
2148 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2149 {
2150         if (!ctx)
2151                 return;
2152         if (*locked) {
2153                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
2154                         io_submit_flush_completions(ctx);
2155                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2156                 *locked = false;
2157         }
2158         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2159 }
2160
2161 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2162 {
2163         bool locked = false;
2164         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2165         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2166                                                   task_work);
2167
2168         while (1) {
2169                 struct io_wq_work_node *node;
2170
2171                 if (!tctx->task_list.first && locked && ctx->submit_state.compl_nr)
2172                         io_submit_flush_completions(ctx);
2173
2174                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2175                 node = tctx->task_list.first;
2176                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2177                 if (!node)
2178                         tctx->task_running = false;
2179                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2180                 if (!node)
2181                         break;
2182
2183                 do {
2184                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
2185                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2186                                                             io_task_work.node);
2187
2188                         if (req->ctx != ctx) {
2189                                 ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2190                                 ctx = req->ctx;
2191                                 /* if not contended, grab and improve batching */
2192                                 locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
2193                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
2194                         }
2195                         req->io_task_work.func(req, &locked);
2196                         node = next;
2197                 } while (node);
2198
2199                 cond_resched();
2200         }
2201
2202         ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2203
2204         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_idle */
2205         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
2206                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2207 }
2208
2209 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2210 {
2211         struct task_struct *tsk = req->task;
2212         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2213         enum task_work_notify_mode notify;
2214         struct io_wq_work_node *node;
2215         unsigned long flags;
2216         bool running;
2217
2218         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2219
2220         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2221         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2222         running = tctx->task_running;
2223         if (!running)
2224                 tctx->task_running = true;
2225         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2226
2227         /* task_work already pending, we're done */
2228         if (running)
2229                 return;
2230
2231         /*
2232          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2233          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2234          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2235          * will do the job.
2236          */
2237         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2238         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
2239                 wake_up_process(tsk);
2240                 return;
2241         }
2242
2243         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2244         tctx->task_running = false;
2245         node = tctx->task_list.first;
2246         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2247         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2248
2249         while (node) {
2250                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2251                 node = node->next;
2252                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2253                               &req->ctx->fallback_llist))
2254                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2255         }
2256 }
2257
2258 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2259 {
2260         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2261
2262         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
2263         io_tw_lock(ctx, locked);
2264         io_req_complete_failed(req, req->result);
2265 }
2266
2267 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2268 {
2269         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2270
2271         io_tw_lock(ctx, locked);
2272         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
2273         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2274                 __io_queue_sqe(req);
2275         else
2276                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2277 }
2278
2279 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2280 {
2281         req->result = ret;
2282         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2283         io_req_task_work_add(req);
2284 }
2285
2286 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2287 {
2288         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2289         io_req_task_work_add(req);
2290 }
2291
2292 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2293 {
2294         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2295         io_req_task_work_add(req);
2296 }
2297
2298 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2299 {
2300         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2301
2302         if (nxt)
2303                 io_req_task_queue(nxt);
2304 }
2305
2306 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2307 {
2308         io_queue_next(req);
2309         __io_free_req(req);
2310 }
2311
2312 static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2313 {
2314         io_free_req(req);
2315 }
2316
2317 struct req_batch {
2318         struct task_struct      *task;
2319         int                     task_refs;
2320         int                     ctx_refs;
2321 };
2322
2323 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2324 {
2325         rb->task_refs = 0;
2326         rb->ctx_refs = 0;
2327         rb->task = NULL;
2328 }
2329
2330 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2331                                      struct req_batch *rb)
2332 {
2333         if (rb->ctx_refs)
2334                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2335         if (rb->task)
2336                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2337 }
2338
2339 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2340                               struct io_submit_state *state)
2341 {
2342         io_queue_next(req);
2343         io_dismantle_req(req);
2344
2345         if (req->task != rb->task) {
2346                 if (rb->task)
2347                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2348                 rb->task = req->task;
2349                 rb->task_refs = 0;
2350         }
2351         rb->task_refs++;
2352         rb->ctx_refs++;
2353
2354         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2355                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2356         else
2357                 list_add(&req->inflight_entry, &state->free_list);
2358 }
2359
2360 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2361         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2362 {
2363         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2364         int i, nr = state->compl_nr;
2365         struct req_batch rb;
2366
2367         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2368         for (i = 0; i < nr; i++) {
2369                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2370
2371                 __io_fill_cqe(ctx, req->user_data, req->result,
2372                               req->compl.cflags);
2373         }
2374         io_commit_cqring(ctx);
2375         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2376         io_cqring_ev_posted(ctx);
2377
2378         io_init_req_batch(&rb);
2379         for (i = 0; i < nr; i++) {
2380                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2381
2382                 if (req_ref_put_and_test(req))
2383                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2384         }
2385
2386         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2387         state->compl_nr = 0;
2388 }
2389
2390 /*
2391  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2392  * was the last reference to this request.
2393  */
2394 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2395 {
2396         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2397
2398         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2399                 nxt = io_req_find_next(req);
2400                 __io_free_req(req);
2401         }
2402         return nxt;
2403 }
2404
2405 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2406 {
2407         if (req_ref_put_and_test(req))
2408                 io_free_req(req);
2409 }
2410
2411 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2412 {
2413         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2414                 req->io_task_work.func = io_free_req_work;
2415                 io_req_task_work_add(req);
2416         }
2417 }
2418
2419 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2420 {
2421         /* See comment at the top of this file */
2422         smp_rmb();
2423         return __io_cqring_events(ctx);
2424 }
2425
2426 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2427 {
2428         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2429
2430         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2431         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2432 }
2433
2434 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2435 {
2436         unsigned int cflags;
2437
2438         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2439         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2440         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2441         kfree(kbuf);
2442         return cflags;
2443 }
2444
2445 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2446 {
2447         struct io_buffer *kbuf;
2448
2449         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
2450                 return 0;
2451         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2452         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2453 }
2454
2455 static inline bool io_run_task_work(void)
2456 {
2457         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2458                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2459                 tracehook_notify_signal();
2460                 return true;
2461         }
2462
2463         return false;
2464 }
2465
2466 /*
2467  * Find and free completed poll iocbs
2468  */
2469 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2470                                struct list_head *done)
2471 {
2472         struct req_batch rb;
2473         struct io_kiocb *req;
2474
2475         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2476         smp_rmb();
2477
2478         io_init_req_batch(&rb);
2479         while (!list_empty(done)) {
2480                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2481                 list_del(&req->inflight_entry);
2482
2483                 io_fill_cqe_req(req, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
2484                 (*nr_events)++;
2485
2486                 if (req_ref_put_and_test(req))
2487                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2488         }
2489
2490         io_commit_cqring(ctx);
2491         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2492         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2493 }
2494
2495 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2496                         long min)
2497 {
2498         struct io_kiocb *req, *tmp;
2499         LIST_HEAD(done);
2500         bool spin;
2501
2502         /*
2503          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2504          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2505          */
2506         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2507
2508         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2509                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2510                 int ret;
2511
2512                 /*
2513                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2514                  * If we find a request that requires polling, break out
2515                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2516                  */
2517                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2518                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2519                         continue;
2520                 }
2521                 if (!list_empty(&done))
2522                         break;
2523
2524                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2525                 if (unlikely(ret < 0))
2526                         return ret;
2527                 else if (ret)
2528                         spin = false;
2529
2530                 /* iopoll may have completed current req */
2531                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2532                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2533         }
2534
2535         if (!list_empty(&done))
2536                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2537
2538         return 0;
2539 }
2540
2541 /*
2542  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2543  * find and complete them.
2544  */
2545 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2546 {
2547         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2548                 return;
2549
2550         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2551         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2552                 unsigned int nr_events = 0;
2553
2554                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2555
2556                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2557                 if (nr_events == 0)
2558                         break;
2559                 /*
2560                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2561                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2562                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2563                  */
2564                 if (need_resched()) {
2565                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2566                         cond_resched();
2567                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2568                 }
2569         }
2570         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2571 }
2572
2573 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2574 {
2575         unsigned int nr_events = 0;
2576         int ret = 0;
2577
2578         /*
2579          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2580          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2581          * that got punted to a workqueue.
2582          */
2583         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2584         /*
2585          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2586          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2587          * already triggered a CQE (eg in error).
2588          */
2589         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2590                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2591         if (io_cqring_events(ctx))
2592                 goto out;
2593         do {
2594                 /*
2595                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2596                  * application entering polling for a command before it gets
2597                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2598                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2599                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2600                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2601                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2602                  * very same mutex.
2603                  */
2604                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2605                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2606
2607                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2608                         io_run_task_work();
2609                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2610
2611                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2612                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2613                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2614                                 break;
2615                 }
2616                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2617         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2618 out:
2619         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2620         return ret;
2621 }
2622
2623 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2624 {
2625         /*
2626          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2627          * thread.
2628          */
2629         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2630                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2631
2632                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2633                 sb_end_write(sb);
2634         }
2635 }
2636
2637 #ifdef CONFIG_BLOCK
2638 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2639 {
2640         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2641
2642         if (!rw)
2643                 return !io_req_prep_async(req);
2644         iov_iter_restore(&rw->iter, &rw->iter_state);
2645         return true;
2646 }
2647
2648 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2649 {
2650         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2651         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2652
2653         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2654                 return false;
2655         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2656             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2657                 return false;
2658         /*
2659          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2660          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2661          * -EAGAIN.
2662          */
2663         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2664                 return false;
2665         /*
2666          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2667          * not in the original thread group (or in task context).
2668          */
2669         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2670                 return false;
2671         return true;
2672 }
2673 #else
2674 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2675 {
2676         return false;
2677 }
2678 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2679 {
2680         return false;
2681 }
2682 #endif
2683
2684 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
2685 {
2686         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE) {
2687                 kiocb_end_write(req);
2688                 fsnotify_modify(req->file);
2689         } else {
2690                 fsnotify_access(req->file);
2691         }
2692         if (res != req->result) {
2693                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2694                     io_rw_should_reissue(req)) {
2695                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2696                         return true;
2697                 }
2698                 req_set_fail(req);
2699                 req->result = res;
2700         }
2701         return false;
2702 }
2703
2704 static void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2705 {
2706         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2707         int res = req->result;
2708
2709         if (*locked) {
2710                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2711                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2712
2713                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2714                 state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
2715                 if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
2716                         io_submit_flush_completions(ctx);
2717         } else {
2718                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2719         }
2720 }
2721
2722 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2723                              unsigned int issue_flags)
2724 {
2725         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2726                 return;
2727         __io_req_complete(req, issue_flags, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
2728 }
2729
2730 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2731 {
2732         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2733
2734         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2735                 return;
2736         req->result = res;
2737         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
2738         io_req_task_work_add(req);
2739 }
2740
2741 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2742 {
2743         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2744
2745         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2746                 kiocb_end_write(req);
2747         if (unlikely(res != req->result)) {
2748                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2749                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2750                         return;
2751                 }
2752         }
2753
2754         WRITE_ONCE(req->result, res);
2755         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2756         smp_wmb();
2757         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2758 }
2759
2760 /*
2761  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2762  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2763  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2764  * accessing the kiocb cookie.
2765  */
2766 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2767 {
2768         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2769         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2770
2771         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2772         if (unlikely(in_async))
2773                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2774
2775         /*
2776          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2777          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2778          * different devices.
2779          */
2780         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2781                 ctx->poll_multi_queue = false;
2782         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2783                 struct io_kiocb *list_req;
2784                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2785
2786                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2787                                                 inflight_entry);
2788
2789                 if (list_req->file != req->file) {
2790                         ctx->poll_multi_queue = true;
2791                 } else {
2792                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2793                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2794                         if (queue_num0 != queue_num1)
2795                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2796                 }
2797         }
2798
2799         /*
2800          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2801          * it to the front so we find it first.
2802          */
2803         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2804                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2805         else
2806                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2807
2808         if (unlikely(in_async)) {
2809                 /*
2810                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2811                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2812                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2813                  * whether should wake up sq thread.
2814                  */
2815                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2816                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2817                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2818
2819                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2820         }
2821 }
2822
2823 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2824 {
2825         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2826 }
2827
2828 /*
2829  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2830  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2831  * inline.
2832  */
2833 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, int rw)
2834 {
2835         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2836
2837         if (S_ISBLK(mode)) {
2838                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2839                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2840                         return true;
2841                 return false;
2842         }
2843         if (S_ISSOCK(mode))
2844                 return true;
2845         if (S_ISREG(mode)) {
2846                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2847                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2848                     file->f_op != &io_uring_fops)
2849                         return true;
2850                 return false;
2851         }
2852
2853         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2854         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2855                 return true;
2856
2857         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2858                 return false;
2859
2860         if (rw == READ)
2861                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2862
2863         return file->f_op->write_iter != NULL;
2864 }
2865
2866 static bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req, int rw)
2867 {
2868         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_READ))
2869                 return true;
2870         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_WRITE))
2871                 return true;
2872
2873         return __io_file_supports_nowait(req->file, rw);
2874 }
2875
2876 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2877                       int rw)
2878 {
2879         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2880         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2881         struct file *file = req->file;
2882         unsigned ioprio;
2883         int ret;
2884
2885         if (!io_req_ffs_set(req) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2886                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2887
2888         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2889         if (kiocb->ki_pos == -1) {
2890                 if (!(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2891                         req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2892                         kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2893                 } else {
2894                         kiocb->ki_pos = 0;
2895                 }
2896         }
2897         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2898         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2899         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2900         if (unlikely(ret))
2901                 return ret;
2902
2903         /*
2904          * If the file is marked O_NONBLOCK, still allow retry for it if it
2905          * supports async. Otherwise it's impossible to use O_NONBLOCK files
2906          * reliably. If not, or it IOCB_NOWAIT is set, don't retry.
2907          */
2908         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
2909             ((file->f_flags & O_NONBLOCK) && !io_file_supports_nowait(req, rw)))
2910                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2911
2912         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2913         if (ioprio) {
2914                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2915                 if (ret)
2916                         return ret;
2917
2918                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2919         } else
2920                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2921
2922         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2923                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2924                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2925                         return -EOPNOTSUPP;
2926
2927                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI | IOCB_ALLOC_CACHE;
2928                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2929                 req->iopoll_completed = 0;
2930         } else {
2931                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2932                         return -EINVAL;
2933                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2934         }
2935
2936         /* used for fixed read/write too - just read unconditionally */
2937         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2938         req->imu = NULL;
2939
2940         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2941             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2942                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2943                 u16 index;
2944
2945                 if (unlikely(req->buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2946                         return -EFAULT;
2947                 index = array_index_nospec(req->buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2948                 req->imu = ctx->user_bufs[index];
2949                 io_req_set_rsrc_node(req);
2950         }
2951
2952         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2953         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2954         return 0;
2955 }
2956
2957 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2958 {
2959         switch (ret) {
2960         case -EIOCBQUEUED:
2961                 break;
2962         case -ERESTARTSYS:
2963         case -ERESTARTNOINTR:
2964         case -ERESTARTNOHAND:
2965         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2966                 /*
2967                  * We can't just restart the syscall, since previously
2968                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2969                  * IO with EINTR.
2970                  */
2971                 ret = -EINTR;
2972                 fallthrough;
2973         default:
2974                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2975         }
2976 }
2977
2978 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2979                        unsigned int issue_flags)
2980 {
2981         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2982         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2983
2984         /* add previously done IO, if any */
2985         if (io && io->bytes_done > 0) {
2986                 if (ret < 0)
2987                         ret = io->bytes_done;
2988                 else
2989                         ret += io->bytes_done;
2990         }
2991
2992         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2993                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2994         if (ret >= 0 && (kiocb->ki_complete == io_complete_rw))
2995                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2996         else
2997                 io_rw_done(kiocb, ret);
2998
2999         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3000                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3001                 if (io_resubmit_prep(req)) {
3002                         io_req_task_queue_reissue(req);
3003                 } else {
3004                         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
3005                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3006
3007                         req_set_fail(req);
3008                         if (!(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
3009                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3010                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
3011                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3012                         } else {
3013                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
3014                         }
3015                 }
3016         }
3017 }
3018
3019 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
3020                              struct io_mapped_ubuf *imu)
3021 {
3022         size_t len = req->rw.len;
3023         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
3024         size_t offset;
3025
3026         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
3027                 return -EFAULT;
3028         /* not inside the mapped region */
3029         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
3030                 return -EFAULT;
3031
3032         /*
3033          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3034          * and advance us to the beginning.
3035          */
3036         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3037         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3038
3039         if (offset) {
3040                 /*
3041                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3042                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3043                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3044                  * we know that:
3045                  *
3046                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3047                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3048                  *    first and last bvec
3049                  *
3050                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3051                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3052                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3053                  * since we can just skip the first segment, which may not
3054                  * be PAGE_SIZE aligned.
3055                  */
3056                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3057
3058                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3059                         iov_iter_advance(iter, offset);
3060                 } else {
3061                         unsigned long seg_skip;
3062
3063                         /* skip first vec */
3064                         offset -= bvec->bv_len;
3065                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3066
3067                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3068                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3069                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3070                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3071                 }
3072         }
3073
3074         return 0;
3075 }
3076
3077 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
3078 {
3079         if (WARN_ON_ONCE(!req->imu))
3080                 return -EFAULT;
3081         return __io_import_fixed(req, rw, iter, req->imu);
3082 }
3083
3084 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3085 {
3086         if (needs_lock)
3087                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3088 }
3089
3090 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3091 {
3092         /*
3093          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3094          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3095          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3096          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3097          */
3098         if (needs_lock)
3099                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3100 }
3101
3102 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3103                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3104                                           bool needs_lock)
3105 {
3106         struct io_buffer *head;
3107
3108         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3109                 return kbuf;
3110
3111         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3112
3113         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3114
3115         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3116         if (head) {
3117                 if (!list_empty(&head->list)) {
3118                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3119                                                         list);
3120                         list_del(&kbuf->list);
3121                 } else {
3122                         kbuf = head;
3123                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3124                 }
3125                 if (*len > kbuf->len)
3126                         *len = kbuf->len;
3127         } else {
3128                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3129         }
3130
3131         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3132
3133         return kbuf;
3134 }
3135
3136 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3137                                         bool needs_lock)
3138 {
3139         struct io_buffer *kbuf;
3140         u16 bgid;
3141
3142         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3143         bgid = req->buf_index;
3144         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3145         if (IS_ERR(kbuf))
3146                 return kbuf;
3147         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3148         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3149         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3150 }
3151
3152 #ifdef CONFIG_COMPAT
3153 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3154                                 bool needs_lock)
3155 {
3156         struct compat_iovec __user *uiov;
3157         compat_ssize_t clen;
3158         void __user *buf;
3159         ssize_t len;
3160
3161         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3162         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3163                 return -EFAULT;
3164         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3165                 return -EFAULT;
3166         if (clen < 0)
3167                 return -EINVAL;
3168
3169         len = clen;
3170         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3171         if (IS_ERR(buf))
3172                 return PTR_ERR(buf);
3173         iov[0].iov_base = buf;
3174         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3175         return 0;
3176 }
3177 #endif
3178
3179 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3180                                       bool needs_lock)
3181 {
3182         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3183         void __user *buf;
3184         ssize_t len;
3185
3186         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3187                 return -EFAULT;
3188
3189         len = iov[0].iov_len;
3190         if (len < 0)
3191                 return -EINVAL;
3192         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3193         if (IS_ERR(buf))
3194                 return PTR_ERR(buf);
3195         iov[0].iov_base = buf;
3196         iov[0].iov_len = len;
3197         return 0;
3198 }
3199
3200 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3201                                     bool needs_lock)
3202 {
3203         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3204                 struct io_buffer *kbuf;
3205
3206                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3207                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3208                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3209                 return 0;
3210         }
3211         if (req->rw.len != 1)
3212                 return -EINVAL;
3213
3214 #ifdef CONFIG_COMPAT
3215         if (req->ctx->compat)
3216                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3217 #endif
3218
3219         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3220 }
3221
3222 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3223                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3224 {
3225         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3226         size_t sqe_len = req->rw.len;
3227         u8 opcode = req->opcode;
3228         ssize_t ret;
3229
3230         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3231                 *iovec = NULL;
3232                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3233         }
3234
3235         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3236         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3237                 return -EINVAL;
3238
3239         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3240                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3241                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3242                         if (IS_ERR(buf))
3243                                 return PTR_ERR(buf);
3244                         req->rw.len = sqe_len;
3245                 }
3246
3247                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3248                 *iovec = NULL;
3249                 return ret;
3250         }
3251
3252         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3253                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3254                 if (!ret)
3255                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3256                 *iovec = NULL;
3257                 return ret;
3258         }
3259
3260         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3261                               req->ctx->compat);
3262 }
3263
3264 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3265 {
3266         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3267 }
3268
3269 /*
3270  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3271  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3272  */
3273 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3274 {
3275         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3276         struct file *file = req->file;
3277         ssize_t ret = 0;
3278
3279         /*
3280          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3281          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3282          * the kiocb to be handled from an async context.
3283          */
3284         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3285                 return -EOPNOTSUPP;
3286         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3287                 return -EAGAIN;
3288
3289         while (iov_iter_count(iter)) {
3290                 struct iovec iovec;
3291                 ssize_t nr;
3292
3293                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3294                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3295                 } else {
3296                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3297                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3298                 }
3299
3300                 if (rw == READ) {
3301                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3302                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3303                 } else {
3304                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3305                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3306                 }
3307
3308                 if (nr < 0) {
3309                         if (!ret)
3310                                 ret = nr;
3311                         break;
3312                 }
3313                 ret += nr;
3314                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3315                         iov_iter_advance(iter, nr);
3316                 } else {
3317                         req->rw.addr += nr;
3318                         req->rw.len -= nr;
3319                         if (!req->rw.len)
3320                                 break;
3321                 }
3322                 if (nr != iovec.iov_len)
3323                         break;
3324         }
3325
3326         return ret;
3327 }
3328
3329 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3330                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3331 {
3332         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3333
3334         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3335         rw->free_iovec = iovec;
3336         rw->bytes_done = 0;
3337         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3338         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3339                 return;
3340         if (!iovec) {
3341                 unsigned iov_off = 0;
3342
3343                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3344                 if (iter->iov != fast_iov) {
3345                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3346                         rw->iter.iov += iov_off;
3347                 }
3348                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3349                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3350                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3351         } else {
3352                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3353         }
3354 }
3355
3356 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3357 {
3358         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3359         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3360         return req->async_data == NULL;
3361 }
3362
3363 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3364                              const struct iovec *fast_iov,
3365                              struct iov_iter *iter, bool force)
3366 {
3367         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3368                 return 0;
3369         if (!req->async_data) {
3370                 struct io_async_rw *iorw;
3371
3372                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3373                         kfree(iovec);
3374                         return -ENOMEM;
3375                 }
3376
3377                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3378                 iorw = req->async_data;
3379                 /* we've copied and mapped the iter, ensure state is saved */
3380                 iov_iter_save_state(&iorw->iter, &iorw->iter_state);
3381         }
3382         return 0;
3383 }
3384
3385 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3386 {
3387         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3388         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3389         int ret;
3390
3391         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3392         if (unlikely(ret < 0))
3393                 return ret;
3394
3395         iorw->bytes_done = 0;
3396         iorw->free_iovec = iov;
3397         if (iov)
3398                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3399         iov_iter_save_state(&iorw->iter, &iorw->iter_state);
3400         return 0;
3401 }
3402
3403 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3404 {
3405         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3406                 return -EBADF;
3407         return io_prep_rw(req, sqe, READ);
3408 }
3409
3410 /*
3411  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3412  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3413  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3414  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3415  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3416  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3417  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3418  * slow path.
3419  */
3420 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3421                              int sync, void *arg)
3422 {
3423         struct wait_page_queue *wpq;
3424         struct io_kiocb *req = wait->private;
3425         struct wait_page_key *key = arg;
3426
3427         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3428
3429         if (!wake_page_match(wpq, key))
3430                 return 0;
3431
3432         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3433         list_del_init(&wait->entry);
3434         io_req_task_queue(req);
3435         return 1;
3436 }
3437
3438 /*
3439  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3440  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3441  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3442  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3443  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3444  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3445  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3446  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3447  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3448  * async worker threads for a blocking retry.
3449  */
3450 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3451 {
3452         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3453         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3454         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3455
3456         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3457         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3458                 return false;
3459
3460         /* Only for buffered IO */
3461         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3462                 return false;
3463
3464         /*
3465          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3466          * support callback based unlocks
3467          */
3468         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3469                 return false;
3470
3471         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3472         wait->wait.private = req;
3473         wait->wait.flags = 0;
3474         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3475         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3476         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3477         kiocb->ki_waitq = wait;
3478         return true;
3479 }
3480
3481 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3482 {
3483         if (req->file->f_op->read_iter)
3484                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3485         else if (req->file->f_op->read)
3486                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3487         else
3488                 return -EINVAL;
3489 }
3490
3491 static bool need_read_all(struct io_kiocb *req)
3492 {
3493         return req->flags & REQ_F_ISREG ||
3494                 S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode);
3495 }
3496
3497 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3498 {
3499         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3500         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3501         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3502         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3503         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3504         struct iov_iter_state __state, *state;
3505         ssize_t ret, ret2;
3506
3507         if (rw) {
3508                 iter = &rw->iter;
3509                 state = &rw->iter_state;
3510                 /*
3511                  * We come here from an earlier attempt, restore our state to
3512                  * match in case it doesn't. It's cheap enough that we don't
3513                  * need to make this conditional.
3514                  */
3515                 iov_iter_restore(iter, state);
3516                 iovec = NULL;
3517         } else {
3518                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3519                 if (ret < 0)
3520                         return ret;
3521                 state = &__state;
3522                 iov_iter_save_state(iter, state);
3523         }
3524         req->result = iov_iter_count(iter);
3525
3526         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3527         if (!force_nonblock)
3528                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3529         else
3530                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3531
3532         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3533         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, READ)) {
3534                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3535                 return ret ?: -EAGAIN;
3536         }
3537
3538         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3539         if (unlikely(ret)) {
3540                 kfree(iovec);
3541                 return ret;
3542         }
3543
3544         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3545
3546         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3547                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3548                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3549                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3550                         goto done;
3551                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3552                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3553                         goto done;
3554                 ret = 0;
3555         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3556                 goto out_free;
3557         } else if (ret <= 0 || ret == req->result || !force_nonblock ||
3558                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !need_read_all(req)) {
3559                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3560                 goto done;
3561         }
3562
3563         /*
3564          * Don't depend on the iter state matching what was consumed, or being
3565          * untouched in case of error. Restore it and we'll advance it
3566          * manually if we need to.
3567          */
3568         iov_iter_restore(iter, state);
3569
3570         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3571         if (ret2)
3572                 return ret2;
3573
3574         iovec = NULL;
3575         rw = req->async_data;
3576         /*
3577          * Now use our persistent iterator and state, if we aren't already.
3578          * We've restored and mapped the iter to match.
3579          */
3580         if (iter != &rw->iter) {
3581                 iter = &rw->iter;
3582                 state = &rw->iter_state;
3583         }
3584
3585         do {
3586                 /*
3587                  * We end up here because of a partial read, either from
3588                  * above or inside this loop. Advance the iter by the bytes
3589                  * that were consumed.
3590                  */
3591                 iov_iter_advance(iter, ret);
3592                 if (!iov_iter_count(iter))
3593                         break;
3594                 rw->bytes_done += ret;
3595                 iov_iter_save_state(iter, state);
3596
3597                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3598                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3599                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3600                         return -EAGAIN;
3601                 }
3602
3603                 /*
3604                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3605                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3606                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3607                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3608                  */
3609                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3610                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3611                         return 0;
3612                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3613                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3614                 iov_iter_restore(iter, state);
3615         } while (ret > 0);
3616 done:
3617         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3618 out_free:
3619         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3620         if (iovec)
3621                 kfree(iovec);
3622         return 0;
3623 }
3624
3625 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3626 {
3627         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3628                 return -EBADF;
3629         return io_prep_rw(req, sqe, WRITE);
3630 }
3631
3632 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3633 {
3634         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3635         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3636         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3637         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3638         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3639         struct iov_iter_state __state, *state;
3640         ssize_t ret, ret2;
3641
3642         if (rw) {
3643                 iter = &rw->iter;
3644                 state = &rw->iter_state;
3645                 iov_iter_restore(iter, state);
3646                 iovec = NULL;
3647         } else {
3648                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3649                 if (ret < 0)
3650                         return ret;
3651                 state = &__state;
3652                 iov_iter_save_state(iter, state);
3653         }
3654         req->result = iov_iter_count(iter);
3655
3656         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3657         if (!force_nonblock)
3658                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3659         else
3660                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3661
3662         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3663         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, WRITE))
3664                 goto copy_iov;
3665
3666         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3667         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3668             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3669                 goto copy_iov;
3670
3671         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3672         if (unlikely(ret))
3673                 goto out_free;
3674
3675         /*
3676          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3677          * which will be released by another thread in
3678          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3679          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3680          * we return to userspace.
3681          */
3682         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3683                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3684                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3685                                         SB_FREEZE_WRITE);
3686         }
3687         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3688
3689         if (req->file->f_op->write_iter)
3690                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3691         else if (req->file->f_op->write)
3692                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3693         else
3694                 ret2 = -EINVAL;
3695
3696         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3697                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3698                 ret2 = -EAGAIN;
3699         }
3700
3701         /*
3702          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3703          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3704          */
3705         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3706                 ret2 = -EAGAIN;
3707         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3708         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3709                 goto done;
3710         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3711                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3712                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3713                         goto copy_iov;
3714 done:
3715                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3716         } else {
3717 copy_iov:
3718                 iov_iter_restore(iter, state);
3719                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3720                 if (!ret) {
3721                         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
3722                                 kiocb_end_write(req);
3723                         return -EAGAIN;
3724                 }
3725                 return ret;
3726         }
3727 out_free:
3728         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3729         if (iovec)
3730                 kfree(iovec);
3731         return ret;
3732 }
3733
3734 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3735                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3736 {
3737         struct io_rename *ren = &req->rename;
3738         const char __user *oldf, *newf;
3739
3740         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3741                 return -EINVAL;
3742         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3743                 return -EINVAL;
3744         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3745                 return -EBADF;
3746
3747         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3748         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3749         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3750         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3751         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3752
3753         ren->oldpath = getname(oldf);
3754         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3755                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3756
3757         ren->newpath = getname(newf);
3758         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3759                 putname(ren->oldpath);
3760                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3761         }
3762
3763         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3764         return 0;
3765 }
3766
3767 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3768 {
3769         struct io_rename *ren = &req->rename;
3770         int ret;
3771
3772         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3773                 return -EAGAIN;
3774
3775         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3776                                 ren->newpath, ren->flags);
3777
3778         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3779         if (ret < 0)
3780                 req_set_fail(req);
3781         io_req_complete(req, ret);
3782         return 0;
3783 }
3784
3785 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3786                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3787 {
3788         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3789         const char __user *fname;
3790
3791         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3792                 return -EINVAL;
3793         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3794             sqe->splice_fd_in)
3795                 return -EINVAL;
3796         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3797                 return -EBADF;
3798
3799         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3800
3801         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3802         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3803                 return -EINVAL;
3804
3805         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3806         un->filename = getname(fname);
3807         if (IS_ERR(un->filename))
3808                 return PTR_ERR(un->filename);
3809
3810         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3811         return 0;
3812 }
3813
3814 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3815 {
3816         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3817         int ret;
3818
3819         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3820                 return -EAGAIN;
3821
3822         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3823                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3824         else
3825                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3826
3827         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3828         if (ret < 0)
3829                 req_set_fail(req);
3830         io_req_complete(req, ret);
3831         return 0;
3832 }
3833
3834 static int io_mkdirat_prep(struct io_kiocb *req,
3835                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3836 {
3837         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3838         const char __user *fname;
3839
3840         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3841                 return -EINVAL;
3842         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3843             sqe->splice_fd_in)
3844                 return -EINVAL;
3845         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3846                 return -EBADF;
3847
3848         mkd->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3849         mkd->mode = READ_ONCE(sqe->len);
3850
3851         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3852         mkd->filename = getname(fname);
3853         if (IS_ERR(mkd->filename))
3854                 return PTR_ERR(mkd->filename);
3855
3856         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3857         return 0;
3858 }
3859
3860 static int io_mkdirat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3861 {
3862         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3863         int ret;
3864
3865         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3866                 return -EAGAIN;
3867
3868         ret = do_mkdirat(mkd->dfd, mkd->filename, mkd->mode);
3869
3870         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3871         if (ret < 0)
3872                 req_set_fail(req);
3873         io_req_complete(req, ret);
3874         return 0;
3875 }
3876
3877 static int io_symlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3878                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3879 {
3880         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3881         const char __user *oldpath, *newpath;
3882
3883         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3884                 return -EINVAL;
3885         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3886             sqe->splice_fd_in)
3887                 return -EINVAL;
3888         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3889                 return -EBADF;
3890
3891         sl->new_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3892         oldpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3893         newpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3894
3895         sl->oldpath = getname(oldpath);
3896         if (IS_ERR(sl->oldpath))
3897                 return PTR_ERR(sl->oldpath);
3898
3899         sl->newpath = getname(newpath);
3900         if (IS_ERR(sl->newpath)) {
3901                 putname(sl->oldpath);
3902                 return PTR_ERR(sl->newpath);
3903         }
3904
3905         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3906         return 0;
3907 }
3908
3909 static int io_symlinkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3910 {
3911         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3912         int ret;
3913
3914         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3915                 return -EAGAIN;
3916
3917         ret = do_symlinkat(sl->oldpath, sl->new_dfd, sl->newpath);
3918
3919         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3920         if (ret < 0)
3921                 req_set_fail(req);
3922         io_req_complete(req, ret);
3923         return 0;
3924 }
3925
3926 static int io_linkat_prep(struct io_kiocb *req,
3927                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3928 {
3929         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3930         const char __user *oldf, *newf;
3931
3932         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3933                 return -EINVAL;
3934         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3935                 return -EINVAL;
3936         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3937                 return -EBADF;
3938
3939         lnk->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3940         lnk->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3941         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3942         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3943         lnk->flags = READ_ONCE(sqe->hardlink_flags);
3944
3945         lnk->oldpath = getname(oldf);
3946         if (IS_ERR(lnk->oldpath))
3947                 return PTR_ERR(lnk->oldpath);
3948
3949         lnk->newpath = getname(newf);
3950         if (IS_ERR(lnk->newpath)) {
3951                 putname(lnk->oldpath);
3952                 return PTR_ERR(lnk->newpath);
3953         }
3954
3955         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3956         return 0;
3957 }
3958
3959 static int io_linkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3960 {
3961         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3962         int ret;
3963
3964         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3965                 return -EAGAIN;
3966
3967         ret = do_linkat(lnk->old_dfd, lnk->oldpath, lnk->new_dfd,
3968                                 lnk->newpath, lnk->flags);
3969
3970         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3971         if (ret < 0)
3972                 req_set_fail(req);
3973         io_req_complete(req, ret);
3974         return 0;
3975 }
3976
3977 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3978                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3979 {
3980 #if defined(CONFIG_NET)
3981         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3982                 return -EINVAL;
3983         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3984                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
3985                 return -EINVAL;
3986
3987         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3988         return 0;
3989 #else
3990         return -EOPNOTSUPP;
3991 #endif
3992 }
3993
3994 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3995 {
3996 #if defined(CONFIG_NET)
3997         struct socket *sock;
3998         int ret;
3999
4000         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4001                 return -EAGAIN;
4002
4003         sock = sock_from_file(req->file);
4004         if (unlikely(!sock))
4005                 return -ENOTSOCK;
4006
4007         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
4008         if (ret < 0)
4009                 req_set_fail(req);
4010         io_req_complete(req, ret);
4011         return 0;
4012 #else
4013         return -EOPNOTSUPP;
4014 #endif
4015 }
4016
4017 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
4018                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4019 {
4020         struct io_splice *sp = &req->splice;
4021         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
4022
4023         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4024                 return -EINVAL;
4025
4026         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
4027         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
4028         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
4029                 return -EINVAL;
4030         sp->splice_fd_in = READ_ONCE(sqe->splice_fd_in);
4031         return 0;
4032 }
4033
4034 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
4035                        const struct io_uring_sqe *sqe)
4036 {
4037         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
4038                 return -EINVAL;
4039         return __io_splice_prep(req, sqe);
4040 }
4041
4042 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4043 {
4044         struct io_splice *sp = &req->splice;
4045         struct file *out = sp->file_out;
4046         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4047         struct file *in;
4048         long ret = 0;
4049
4050         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4051                 return -EAGAIN;
4052
4053         in = io_file_get(req->ctx, req, sp->splice_fd_in,
4054                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
4055         if (!in) {
4056                 ret = -EBADF;
4057                 goto done;
4058         }
4059
4060         if (sp->len)
4061                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
4062
4063         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4064                 io_put_file(in);
4065 done:
4066         if (ret != sp->len)
4067                 req_set_fail(req);
4068         io_req_complete(req, ret);
4069         return 0;
4070 }
4071
4072 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4073 {
4074         struct io_splice *sp = &req->splice;
4075
4076         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
4077         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
4078         return __io_splice_prep(req, sqe);
4079 }
4080
4081 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4082 {
4083         struct io_splice *sp = &req->splice;
4084         struct file *out = sp->file_out;
4085         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4086         loff_t *poff_in, *poff_out;
4087         struct file *in;
4088         long ret = 0;
4089
4090         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4091                 return -EAGAIN;
4092
4093         in = io_file_get(req->ctx, req, sp->splice_fd_in,
4094                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
4095         if (!in) {
4096                 ret = -EBADF;
4097                 goto done;
4098         }
4099
4100         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
4101         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
4102
4103         if (sp->len)
4104                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
4105
4106         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4107                 io_put_file(in);
4108 done:
4109         if (ret != sp->len)
4110                 req_set_fail(req);
4111         io_req_complete(req, ret);
4112         return 0;
4113 }
4114
4115 /*
4116  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
4117  */
4118 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4119 {
4120         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4121
4122         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4123                 return -EINVAL;
4124
4125         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
4126         return 0;
4127 }
4128
4129 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4130 {
4131         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4132
4133         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4134                 return -EINVAL;
4135         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4136                      sqe->splice_fd_in))
4137                 return -EINVAL;
4138
4139         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
4140         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
4141                 return -EINVAL;
4142
4143         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4144         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4145         return 0;
4146 }
4147
4148 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4149 {
4150         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
4151         int ret;
4152
4153         /* fsync always requires a blocking context */
4154         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4155                 return -EAGAIN;
4156
4157         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4158                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4159                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4160         if (ret < 0)
4161                 req_set_fail(req);
4162         io_req_complete(req, ret);
4163         return 0;
4164 }
4165
4166 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4167                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4168 {
4169         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4170             sqe->splice_fd_in)
4171                 return -EINVAL;
4172         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4173                 return -EINVAL;
4174
4175         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4176         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4177         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4178         return 0;
4179 }
4180
4181 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4182 {
4183         int ret;
4184
4185         /* fallocate always requiring blocking context */
4186         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4187                 return -EAGAIN;
4188         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4189                                 req->sync.len);
4190         if (ret < 0)
4191                 req_set_fail(req);
4192         else
4193                 fsnotify_modify(req->file);
4194         io_req_complete(req, ret);
4195         return 0;
4196 }
4197
4198 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4199 {
4200         const char __user *fname;
4201         int ret;
4202
4203         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4204                 return -EINVAL;
4205         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4206                 return -EINVAL;
4207         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4208                 return -EBADF;
4209
4210         /* open.how should be already initialised */
4211         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4212                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4213
4214         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4215         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4216         req->open.filename = getname(fname);
4217         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4218                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4219                 req->open.filename = NULL;
4220                 return ret;
4221         }
4222
4223         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4224         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
4225                 return -EINVAL;
4226
4227         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4228         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4229         return 0;
4230 }
4231
4232 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4233 {
4234         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
4235         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4236
4237         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4238         return __io_openat_prep(req, sqe);
4239 }
4240
4241 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4242 {
4243         struct open_how __user *how;
4244         size_t len;
4245         int ret;
4246
4247         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4248         len = READ_ONCE(sqe->len);
4249         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4250                 return -EINVAL;
4251
4252         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4253                                         len);
4254         if (ret)
4255                 return ret;
4256
4257         return __io_openat_prep(req, sqe);
4258 }
4259
4260 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4261 {
4262         struct open_flags op;
4263         struct file *file;
4264         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
4265         bool fixed = !!req->open.file_slot;
4266         int ret;
4267
4268         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4269         if (ret)
4270                 goto err;
4271         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
4272         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
4273         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4274                 /*
4275                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
4276                  * it'll always -EAGAIN
4277                  */
4278                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
4279                         return -EAGAIN;
4280                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
4281                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
4282         }
4283
4284         if (!fixed) {
4285                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4286                 if (ret < 0)
4287                         goto err;
4288         }
4289
4290         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4291         if (IS_ERR(file)) {
4292                 /*
4293                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
4294                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
4295                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
4296                  */
4297                 if (!fixed)
4298                         put_unused_fd(ret);
4299
4300                 ret = PTR_ERR(file);
4301                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
4302                 if (ret == -EAGAIN &&
4303                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
4304                         return -EAGAIN;
4305                 goto err;
4306         }
4307
4308         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4309                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4310         fsnotify_open(file);
4311
4312         if (!fixed)
4313                 fd_install(ret, file);
4314         else
4315                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4316                                             req->open.file_slot - 1);
4317 err:
4318         putname(req->open.filename);
4319         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4320         if (ret < 0)
4321                 req_set_fail(req);
4322         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4323         return 0;
4324 }
4325
4326 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4327 {
4328         return io_openat2(req, issue_flags);
4329 }
4330
4331 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4332                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4333 {
4334         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4335         u64 tmp;
4336
4337         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
4338             sqe->splice_fd_in)
4339                 return -EINVAL;
4340
4341         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4342         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4343                 return -EINVAL;
4344
4345         memset(p, 0, sizeof(*p));
4346         p->nbufs = tmp;
4347         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4348         return 0;
4349 }
4350
4351 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4352                                int bgid, unsigned nbufs)
4353 {
4354         unsigned i = 0;
4355
4356         /* shouldn't happen */
4357         if (!nbufs)
4358                 return 0;
4359
4360         /* the head kbuf is the list itself */
4361         while (!list_empty(&buf->list)) {
4362                 struct io_buffer *nxt;
4363
4364                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4365                 list_del(&nxt->list);
4366                 kfree(nxt);
4367                 if (++i == nbufs)
4368                         return i;
4369                 cond_resched();
4370         }
4371         i++;
4372         kfree(buf);
4373         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
4374
4375         return i;
4376 }
4377
4378 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4379 {
4380         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4381         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4382         struct io_buffer *head;
4383         int ret = 0;
4384         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4385
4386         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4387
4388         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4389
4390         ret = -ENOENT;
4391         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4392         if (head)
4393                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4394         if (ret < 0)
4395                 req_set_fail(req);
4396
4397         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4398         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4399         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4400         return 0;
4401 }
4402
4403 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4404                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4405 {
4406         unsigned long size, tmp_check;
4407         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4408         u64 tmp;
4409
4410         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
4411                 return -EINVAL;
4412
4413         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4414         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4415                 return -E2BIG;
4416         p->nbufs = tmp;
4417         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4418         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4419
4420         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4421                                 &size))
4422                 return -EOVERFLOW;
4423         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4424                 return -EOVERFLOW;
4425
4426         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4427         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4428                 return -EFAULT;
4429
4430         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4431         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4432         if (tmp > USHRT_MAX)
4433                 return -E2BIG;
4434         p->bid = tmp;
4435         return 0;
4436 }
4437
4438 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4439 {
4440         struct io_buffer *buf;
4441         u64 addr = pbuf->addr;
4442         int i, bid = pbuf->bid;
4443
4444         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4445                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
4446                 if (!buf)
4447                         break;
4448
4449                 buf->addr = addr;
4450                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4451                 buf->bid = bid;
4452                 addr += pbuf->len;
4453                 bid++;
4454                 if (!*head) {
4455                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4456                         *head = buf;
4457                 } else {
4458                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4459                 }
4460                 cond_resched();
4461         }
4462
4463         return i ? i : -ENOMEM;
4464 }
4465
4466 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4467 {
4468         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4469         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4470         struct io_buffer *head, *list;
4471         int ret = 0;
4472         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4473
4474         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4475
4476         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4477
4478         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4479
4480         ret = io_add_buffers(p, &head);
4481         if (ret >= 0 && !list) {
4482                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head,
4483                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
4484                 if (ret < 0)
4485                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4486         }
4487         if (ret < 0)
4488                 req_set_fail(req);
4489         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4490         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4491         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4492         return 0;
4493 }
4494
4495 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4496                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4497 {
4498 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4499         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4500                 return -EINVAL;
4501         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4502                 return -EINVAL;
4503
4504         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4505         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4506         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4507
4508         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4509                 struct epoll_event __user *ev;
4510
4511                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4512                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4513                         return -EFAULT;
4514         }
4515
4516         return 0;
4517 #else
4518         return -EOPNOTSUPP;
4519 #endif
4520 }
4521
4522 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4523 {
4524 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4525         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4526         int ret;
4527         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4528
4529         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4530         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4531                 return -EAGAIN;
4532
4533         if (ret < 0)
4534                 req_set_fail(req);
4535         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4536         return 0;
4537 #else
4538         return -EOPNOTSUPP;
4539 #endif
4540 }
4541
4542 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4543 {
4544 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4545         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4546                 return -EINVAL;
4547         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4548                 return -EINVAL;
4549
4550         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4551         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4552         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4553         return 0;
4554 #else
4555         return -EOPNOTSUPP;
4556 #endif
4557 }
4558
4559 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4560 {
4561 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4562         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4563         int ret;
4564
4565         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4566                 return -EAGAIN;
4567
4568         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4569         if (ret < 0)
4570                 req_set_fail(req);
4571         io_req_complete(req, ret);
4572         return 0;
4573 #else
4574         return -EOPNOTSUPP;
4575 #endif
4576 }
4577
4578 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4579 {
4580         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4581                 return -EINVAL;
4582         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4583                 return -EINVAL;
4584
4585         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4586         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4587         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4588         return 0;
4589 }
4590
4591 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4592 {
4593         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4594         int ret;
4595
4596         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4597                 switch (fa->advice) {
4598                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4599                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4600                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4601                         break;
4602                 default:
4603                         return -EAGAIN;
4604                 }
4605         }
4606
4607         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4608         if (ret < 0)
4609                 req_set_fail(req);
4610         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4611         return 0;
4612 }
4613
4614 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4615 {
4616         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4617                 return -EINVAL;
4618         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4619                 return -EINVAL;
4620         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4621                 return -EBADF;
4622
4623         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4624         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4625         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4626         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4627         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4628
4629         return 0;
4630 }
4631
4632 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4633 {
4634         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4635         int ret;
4636
4637         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4638                 return -EAGAIN;
4639
4640         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4641                        ctx->buffer);
4642
4643         if (ret < 0)
4644                 req_set_fail(req);
4645         io_req_complete(req, ret);
4646         return 0;
4647 }
4648
4649 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4650 {
4651         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4652                 return -EINVAL;
4653         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4654             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4655                 return -EINVAL;
4656         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4657                 return -EBADF;
4658
4659         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4660         req->close.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4661         if (req->close.file_slot && req->close.fd)
4662                 return -EINVAL;
4663
4664         return 0;
4665 }
4666
4667 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4668 {
4669         struct files_struct *files = current->files;
4670         struct io_close *close = &req->close;
4671         struct fdtable *fdt;
4672         struct file *file = NULL;
4673         int ret = -EBADF;
4674
4675         if (req->close.file_slot) {
4676                 ret = io_close_fixed(req, issue_flags);
4677                 goto err;
4678         }
4679
4680         spin_lock(&files->file_lock);
4681         fdt = files_fdtable(files);
4682         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4683                 spin_unlock(&files->file_lock);
4684                 goto err;
4685         }
4686         file = fdt->fd[close->fd];
4687         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4688                 spin_unlock(&files->file_lock);
4689                 file = NULL;
4690                 goto err;
4691         }
4692
4693         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4694         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4695                 spin_unlock(&files->file_lock);
4696                 return -EAGAIN;
4697         }
4698
4699         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4700         spin_unlock(&files->file_lock);
4701         if (ret < 0) {
4702                 if (ret == -ENOENT)
4703                         ret = -EBADF;
4704                 goto err;
4705         }
4706
4707         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4708         ret = filp_close(file, current->files);
4709 err:
4710         if (ret < 0)
4711                 req_set_fail(req);
4712         if (file)
4713                 fput(file);
4714         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4715         return 0;
4716 }
4717
4718 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4719 {
4720         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4721
4722         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4723                 return -EINVAL;
4724         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4725                      sqe->splice_fd_in))
4726                 return -EINVAL;
4727
4728         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4729         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4730         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4731         return 0;
4732 }
4733
4734 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4735 {
4736         int ret;
4737
4738         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4739         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4740                 return -EAGAIN;
4741
4742         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4743                                 req->sync.flags);
4744         if (ret < 0)
4745                 req_set_fail(req);
4746         io_req_complete(req, ret);
4747         return 0;
4748 }
4749
4750 #if defined(CONFIG_NET)
4751 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4752                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4753 {
4754         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4755
4756         if (async_msg)
4757                 return -EAGAIN;
4758         if (io_alloc_async_data(req)) {
4759                 kfree(kmsg->free_iov);
4760                 return -ENOMEM;
4761         }
4762         async_msg = req->async_data;
4763         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4764         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4765         if (async_msg->msg.msg_name)
4766                 async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4767         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4768         if (!async_msg->free_iov)
4769                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4770
4771         return -EAGAIN;
4772 }
4773
4774 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4775                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4776 {
4777         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4778         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4779         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4780                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4781 }
4782
4783 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4784 {
4785         int ret;
4786
4787         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4788         if (!ret)
4789                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4790         return ret;
4791 }
4792
4793 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4794 {
4795         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4796
4797         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4798                 return -EINVAL;
4799         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->file_index))
4800                 return -EINVAL;
4801         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->file_index || sqe->ioprio))
4802                 return -EINVAL;
4803
4804         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4805         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4806         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4807         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4808                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4809
4810 #ifdef CONFIG_COMPAT
4811         if (req->ctx->compat)
4812                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4813 #endif
4814         return 0;
4815 }
4816
4817 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4818 {
4819         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4820         struct socket *sock;
4821         unsigned flags;
4822         int min_ret = 0;
4823         int ret;
4824
4825         sock = sock_from_file(req->file);
4826         if (unlikely(!sock))
4827                 return -ENOTSOCK;
4828
4829         kmsg = req->async_data;
4830         if (!kmsg) {
4831                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4832                 if (ret)
4833                         return ret;
4834                 kmsg = &iomsg;
4835         }
4836
4837         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4838         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4839                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4840         if (flags & MSG_WAITALL)
4841                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4842
4843         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4844         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4845                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4846         if (ret == -ERESTARTSYS)
4847                 ret = -EINTR;
4848
4849         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4850         if (kmsg->free_iov)
4851                 kfree(kmsg->free_iov);
4852         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4853         if (ret < min_ret)
4854                 req_set_fail(req);
4855         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4856         return 0;
4857 }
4858
4859 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4860 {
4861         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4862         struct msghdr msg;
4863         struct iovec iov;
4864         struct socket *sock;
4865         unsigned flags;
4866         int min_ret = 0;
4867         int ret;
4868
4869         sock = sock_from_file(req->file);
4870         if (unlikely(!sock))
4871                 return -ENOTSOCK;
4872
4873         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4874         if (unlikely(ret))
4875                 return ret;
4876
4877         msg.msg_name = NULL;
4878         msg.msg_control = NULL;
4879         msg.msg_controllen = 0;
4880         msg.msg_namelen = 0;
4881
4882         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4883         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4884                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4885         if (flags & MSG_WAITALL)
4886                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4887
4888         msg.msg_flags = flags;
4889         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4890         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4891                 return -EAGAIN;
4892         if (ret == -ERESTARTSYS)
4893                 ret = -EINTR;
4894
4895         if (ret < min_ret)
4896                 req_set_fail(req);
4897         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4898         return 0;
4899 }
4900
4901 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4902                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4903 {
4904         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4905         struct iovec __user *uiov;
4906         size_t iov_len;
4907         int ret;
4908
4909         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4910                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4911         if (ret)
4912                 return ret;
4913
4914         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4915                 if (iov_len > 1)
4916                         return -EINVAL;
4917                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4918                         return -EFAULT;
4919                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4920                 iomsg->free_iov = NULL;
4921         } else {
4922                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4923                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4924                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4925                                      false);
4926                 if (ret > 0)
4927                         ret = 0;
4928         }
4929
4930         return ret;
4931 }
4932
4933 #ifdef CONFIG_COMPAT
4934 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4935                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4936 {
4937         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4938         struct compat_iovec __user *uiov;
4939         compat_uptr_t ptr;
4940         compat_size_t len;
4941         int ret;
4942
4943         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4944                                   &ptr, &len);
4945         if (ret)
4946                 return ret;
4947
4948         uiov = compat_ptr(ptr);
4949         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4950                 compat_ssize_t clen;
4951
4952                 if (len > 1)
4953                         return -EINVAL;
4954                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4955                         return -EFAULT;
4956                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4957                         return -EFAULT;
4958                 if (clen < 0)
4959                         return -EINVAL;
4960                 sr->len = clen;
4961                 iomsg->free_iov = NULL;
4962         } else {
4963                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4964                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4965                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4966                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4967                 if (ret < 0)
4968                         return ret;
4969         }
4970
4971         return 0;
4972 }
4973 #endif
4974
4975 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4976                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4977 {
4978         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4979
4980 #ifdef CONFIG_COMPAT
4981         if (req->ctx->compat)
4982                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4983 #endif
4984
4985         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4986 }
4987
4988 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4989                                                bool needs_lock)
4990 {
4991         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4992         struct io_buffer *kbuf;
4993
4994         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4995         if (IS_ERR(kbuf))
4996                 return kbuf;
4997
4998         sr->kbuf = kbuf;
4999         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5000         return kbuf;
5001 }
5002
5003 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
5004 {
5005         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
5006 }
5007
5008 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
5009 {
5010         int ret;
5011
5012         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
5013         if (!ret)
5014                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
5015         return ret;
5016 }
5017
5018 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5019 {
5020         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5021
5022         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5023                 return -EINVAL;
5024         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->file_index))
5025                 return -EINVAL;
5026         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->file_index || sqe->ioprio))
5027                 return -EINVAL;
5028
5029         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5030         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
5031         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
5032         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
5033         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
5034                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5035
5036 #ifdef CONFIG_COMPAT
5037         if (req->ctx->compat)
5038                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
5039 #endif
5040         return 0;
5041 }
5042
5043 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5044 {
5045         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
5046         struct socket *sock;
5047         struct io_buffer *kbuf;
5048         unsigned flags;
5049         int min_ret = 0;
5050         int ret, cflags = 0;
5051         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5052
5053         sock = sock_from_file(req->file);
5054         if (unlikely(!sock))
5055                 return -ENOTSOCK;
5056
5057         kmsg = req->async_data;
5058         if (!kmsg) {
5059                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
5060                 if (ret)
5061                         return ret;
5062                 kmsg = &iomsg;
5063         }
5064
5065         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5066                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
5067                 if (IS_ERR(kbuf))
5068                         return PTR_ERR(kbuf);
5069                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5070                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
5071                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
5072                                 1, req->sr_msg.len);
5073         }
5074
5075         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5076         if (force_nonblock)
5077                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5078         if (flags & MSG_WAITALL)
5079                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
5080
5081         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
5082                                         kmsg->uaddr, flags);
5083         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5084                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
5085         if (ret == -ERESTARTSYS)
5086                 ret = -EINTR;
5087
5088         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5089                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5090         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
5091         if (kmsg->free_iov)
5092                 kfree(kmsg->free_iov);
5093         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5094         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5095                 req_set_fail(req);
5096         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5097         return 0;
5098 }
5099
5100 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5101 {
5102         struct io_buffer *kbuf;
5103         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5104         struct msghdr msg;
5105         void __user *buf = sr->buf;
5106         struct socket *sock;
5107         struct iovec iov;
5108         unsigned flags;
5109         int min_ret = 0;
5110         int ret, cflags = 0;
5111         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5112
5113         sock = sock_from_file(req->file);
5114         if (unlikely(!sock))
5115                 return -ENOTSOCK;
5116
5117         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5118                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
5119                 if (IS_ERR(kbuf))
5120                         return PTR_ERR(kbuf);
5121                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5122         }
5123
5124         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
5125         if (unlikely(ret))
5126                 goto out_free;
5127
5128         msg.msg_name = NULL;
5129         msg.msg_control = NULL;
5130         msg.msg_controllen = 0;
5131         msg.msg_namelen = 0;
5132         msg.msg_iocb = NULL;
5133         msg.msg_flags = 0;
5134
5135         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5136         if (force_nonblock)
5137                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5138         if (flags & MSG_WAITALL)
5139                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
5140
5141         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
5142         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5143                 return -EAGAIN;
5144         if (ret == -ERESTARTSYS)
5145                 ret = -EINTR;
5146 out_free:
5147         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5148                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5149         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5150                 req_set_fail(req);
5151         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5152         return 0;
5153 }
5154
5155 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5156 {
5157         struct io_accept *accept = &req->accept;
5158
5159         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5160                 return -EINVAL;
5161         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
5162                 return -EINVAL;
5163
5164         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5165         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5166         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
5167         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5168
5169         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5170         if (accept->file_slot && (accept->flags & SOCK_CLOEXEC))
5171                 return -EINVAL;
5172         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
5173                 return -EINVAL;
5174         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
5175                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
5176         return 0;
5177 }
5178
5179 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5180 {
5181         struct io_accept *accept = &req->accept;
5182         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5183         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5184         bool fixed = !!accept->file_slot;
5185         struct file *file;
5186         int ret, fd;
5187
5188         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
5189                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5190
5191         if (!fixed) {
5192                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
5193                 if (unlikely(fd < 0))
5194                         return fd;
5195         }
5196         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
5197                          accept->flags);
5198         if (IS_ERR(file)) {
5199                 if (!fixed)
5200                         put_unused_fd(fd);
5201                 ret = PTR_ERR(file);
5202                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5203                         return -EAGAIN;
5204                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5205                         ret = -EINTR;
5206                 req_set_fail(req);
5207         } else if (!fixed) {
5208                 fd_install(fd, file);
5209                 ret = fd;
5210         } else {
5211                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
5212                                             accept->file_slot - 1);
5213         }
5214         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5215         return 0;
5216 }
5217
5218 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
5219 {
5220         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5221         struct io_connect *conn = &req->connect;
5222
5223         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
5224 }
5225
5226 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5227 {
5228         struct io_connect *conn = &req->connect;
5229
5230         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5231                 return -EINVAL;
5232         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
5233             sqe->splice_fd_in)
5234                 return -EINVAL;
5235
5236         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5237         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5238         return 0;
5239 }
5240
5241 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5242 {
5243         struct io_async_connect __io, *io;
5244         unsigned file_flags;
5245         int ret;
5246         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5247
5248         if (req->async_data) {
5249                 io = req->async_data;
5250         } else {
5251                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5252                                                 req->connect.addr_len,
5253                                                 &__io.address);
5254                 if (ret)
5255                         goto out;
5256                 io = &__io;
5257         }
5258
5259         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5260
5261         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5262                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5263         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5264                 if (req->async_data)
5265                         return -EAGAIN;
5266                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5267                         ret = -ENOMEM;
5268                         goto out;
5269                 }
5270                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5271                 return -EAGAIN;
5272         }
5273         if (ret == -ERESTARTSYS)
5274                 ret = -EINTR;
5275 out:
5276         if (ret < 0)
5277                 req_set_fail(req);
5278         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5279         return 0;
5280 }
5281 #else /* !CONFIG_NET */
5282 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
5283 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
5284 {                                                                       \
5285         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5286 }
5287
5288 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
5289 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
5290 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
5291 {                                                                       \
5292         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5293 }                                                                       \
5294
5295 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
5296 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
5297 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
5298 {                                                                       \
5299         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5300 }
5301
5302 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
5303 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
5304 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
5305 IO_NETOP_PREP(accept);
5306 IO_NETOP_FN(send);
5307 IO_NETOP_FN(recv);
5308 #endif /* CONFIG_NET */
5309
5310 struct io_poll_table {
5311         struct poll_table_struct pt;
5312         struct io_kiocb *req;
5313         int nr_entries;
5314         int error;
5315 };
5316
5317 #define IO_POLL_CANCEL_FLAG     BIT(31)
5318 #define IO_POLL_REF_MASK        GENMASK(30, 0)
5319
5320 /*
5321  * If refs part of ->poll_refs (see IO_POLL_REF_MASK) is 0, it's free. We can
5322  * bump it and acquire ownership. It's disallowed to modify requests while not
5323  * owning it, that prevents from races for enqueueing task_work's and b/w
5324  * arming poll and wakeups.
5325  */
5326 static inline bool io_poll_get_ownership(struct io_kiocb *req)
5327 {
5328         return !(atomic_fetch_inc(&req->poll_refs) & IO_POLL_REF_MASK);
5329 }
5330
5331 static void io_poll_mark_cancelled(struct io_kiocb *req)
5332 {
5333         atomic_or(IO_POLL_CANCEL_FLAG, &req->poll_refs);
5334 }
5335
5336 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5337 {
5338         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5339         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5340                 return req->async_data;
5341         return req->apoll->double_poll;
5342 }
5343
5344 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5345 {
5346         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5347                 return &req->poll;
5348         return &req->apoll->poll;
5349 }
5350
5351 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5352 {
5353         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5354         struct hlist_head *list;
5355
5356         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5357         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5358 }
5359
5360 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5361                               wait_queue_func_t wake_func)
5362 {
5363         poll->head = NULL;
5364 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5365         /* mask in events that we always want/need */
5366         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5367         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5368         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5369 }
5370
5371 static inline void io_poll_remove_entry(struct io_poll_iocb *poll)
5372 {
5373         struct wait_queue_head *head = smp_load_acquire(&poll->head);
5374
5375         if (head) {
5376                 spin_lock_irq(&head->lock);
5377                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5378                 poll->head = NULL;
5379                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5380         }
5381 }
5382
5383 static void io_poll_remove_entries(struct io_kiocb *req)
5384 {
5385         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5386         struct io_poll_iocb *poll_double = io_poll_get_double(req);
5387
5388         /*
5389          * While we hold the waitqueue lock and the waitqueue is nonempty,
5390          * wake_up_pollfree() will wait for us.  However, taking the waitqueue
5391          * lock in the first place can race with the waitqueue being freed.
5392          *
5393          * We solve this as eventpoll does: by taking advantage of the fact that
5394          * all users of wake_up_pollfree() will RCU-delay the actual free.  If
5395          * we enter rcu_read_lock() and see that the pointer to the queue is
5396          * non-NULL, we can then lock it without the memory being freed out from
5397          * under us.
5398          *
5399          * Keep holding rcu_read_lock() as long as we hold the queue lock, in
5400          * case the caller deletes the entry from the queue, leaving it empty.
5401          * In that case, only RCU prevents the queue memory from being freed.
5402          */
5403         rcu_read_lock();
5404         io_poll_remove_entry(poll);
5405         if (poll_double)
5406                 io_poll_remove_entry(poll_double);
5407         rcu_read_unlock();
5408 }
5409
5410 /*
5411  * All poll tw should go through this. Checks for poll events, manages
5412  * references, does rewait, etc.
5413  *
5414  * Returns a negative error on failure. >0 when no action require, which is
5415  * either spurious wakeup or multishot CQE is served. 0 when it's done with
5416  * the request, then the mask is stored in req->result.
5417  */
5418 static int io_poll_check_events(struct io_kiocb *req)
5419 {
5420         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5421         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5422         int v;
5423
5424         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
5425         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
5426                 io_poll_mark_cancelled(req);
5427
5428         do {
5429                 v = atomic_read(&req->poll_refs);
5430
5431                 /* tw handler should be the owner, and so have some references */
5432                 if (WARN_ON_ONCE(!(v & IO_POLL_REF_MASK)))
5433                         return 0;
5434                 if (v & IO_POLL_CANCEL_FLAG)
5435                         return -ECANCELED;
5436
5437                 if (!req->result) {
5438                         struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5439
5440                         req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5441                 }
5442
5443                 /* multishot, just fill an CQE and proceed */
5444                 if (req->result && !(poll->events & EPOLLONESHOT)) {
5445                         __poll_t mask = mangle_poll(req->result & poll->events);
5446                         bool filled;
5447
5448                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5449                         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, req->user_data, mask,
5450                                                  IORING_CQE_F_MORE);
5451                         io_commit_cqring(ctx);
5452                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5453                         if (unlikely(!filled))
5454                                 return -ECANCELED;
5455                         io_cqring_ev_posted(ctx);
5456                 } else if (req->result) {
5457                         return 0;
5458                 }
5459
5460                 /*
5461                  * Release all references, retry if someone tried to restart
5462                  * task_work while we were executing it.
5463                  */
5464         } while (atomic_sub_return(v & IO_POLL_REF_MASK, &req->poll_refs));
5465
5466         return 1;
5467 }
5468
5469 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5470 {
5471         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5472         int ret;
5473
5474         ret = io_poll_check_events(req);
5475         if (ret > 0)
5476                 return;
5477
5478         if (!ret) {
5479                 req->result = mangle_poll(req->result & req->poll.events);
5480         } else {
5481                 req->result = ret;
5482                 req_set_fail(req);
5483         }
5484
5485         io_poll_remove_entries(req);
5486         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5487         hash_del(&req->hash_node);
5488         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5489         io_req_complete_post(req, req->result, 0);
5490 }
5491
5492 static void io_apoll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5493 {
5494         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5495         int ret;
5496
5497         ret = io_poll_check_events(req);
5498         if (ret > 0)
5499                 return;
5500
5501         io_poll_remove_entries(req);
5502         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5503         hash_del(&req->hash_node);
5504         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5505
5506         if (!ret)
5507                 io_req_task_submit(req, locked);
5508         else
5509                 io_req_complete_failed(req, ret);
5510 }
5511
5512 static void __io_poll_execute(struct io_kiocb *req, int mask)
5513 {
5514         req->result = mask;
5515         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5516                 req->io_task_work.func = io_poll_task_func;
5517         else
5518                 req->io_task_work.func = io_apoll_task_func;
5519
5520         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5521         io_req_task_work_add(req);
5522 }
5523
5524 static inline void io_poll_execute(struct io_kiocb *req, int res)
5525 {
5526         if (io_poll_get_ownership(req))
5527                 __io_poll_execute(req, res);
5528 }
5529
5530 static void io_poll_cancel_req(struct io_kiocb *req)
5531 {
5532         io_poll_mark_cancelled(req);
5533         /* kick tw, which should complete the request */
5534         io_poll_execute(req, 0);
5535 }
5536
5537 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5538                         void *key)
5539 {
5540         struct io_kiocb *req = wait->private;
5541         struct io_poll_iocb *poll = container_of(wait, struct io_poll_iocb,
5542                                                  wait);
5543         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5544
5545         if (unlikely(mask & POLLFREE)) {
5546                 io_poll_mark_cancelled(req);
5547                 /* we have to kick tw in case it's not already */
5548                 io_poll_execute(req, 0);
5549
5550                 /*
5551                  * If the waitqueue is being freed early but someone is already
5552                  * holds ownership over it, we have to tear down the request as
5553                  * best we can. That means immediately removing the request from
5554                  * its waitqueue and preventing all further accesses to the
5555                  * waitqueue via the request.
5556                  */
5557                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5558
5559                 /*
5560                  * Careful: this *must* be the last step, since as soon
5561                  * as req->head is NULL'ed out, the request can be
5562                  * completed and freed, since aio_poll_complete_work()
5563                  * will no longer need to take the waitqueue lock.
5564                  */
5565                 smp_store_release(&poll->head, NULL);
5566                 return 1;
5567         }
5568
5569         /* for instances that support it check for an event match first */
5570         if (mask && !(mask & poll->events))
5571                 return 0;
5572
5573         if (io_poll_get_ownership(req))
5574                 __io_poll_execute(req, mask);
5575         return 1;
5576 }
5577
5578 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5579                             struct wait_queue_head *head,
5580                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5581 {
5582         struct io_kiocb *req = pt->req;
5583
5584         /*
5585          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5586          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5587          * if this happens.
5588          */
5589         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5590                 struct io_poll_iocb *first = poll;
5591
5592                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5593                 if (first->head == head)
5594                         return;
5595                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5596                 if (*poll_ptr) {
5597                         if ((*poll_ptr)->head == head)
5598                                 return;
5599                         pt->error = -EINVAL;
5600                         return;
5601                 }
5602
5603                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5604                 if (!poll) {
5605                         pt->error = -ENOMEM;
5606                         return;
5607                 }
5608                 io_init_poll_iocb(poll, first->events, first->wait.func);
5609                 *poll_ptr = poll;
5610         }
5611
5612         pt->nr_entries++;
5613         poll->head = head;
5614         poll->wait.private = req;
5615
5616         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5617                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5618         else
5619                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5620 }
5621
5622 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5623                                struct poll_table_struct *p)
5624 {
5625         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5626
5627         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head,
5628                         (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5629 }
5630
5631 static int __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5632                                  struct io_poll_iocb *poll,
5633                                  struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask)
5634 {
5635         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5636         int v;
5637
5638         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5639         io_init_poll_iocb(poll, mask, io_poll_wake);
5640         poll->file = req->file;
5641         poll->wait.private = req;
5642
5643         ipt->pt._key = mask;
5644         ipt->req = req;
5645         ipt->error = 0;
5646         ipt->nr_entries = 0;
5647
5648         /*
5649          * Take the ownership to delay any tw execution up until we're done
5650          * with poll arming. see io_poll_get_ownership().
5651          */
5652         atomic_set(&req->poll_refs, 1);
5653         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5654
5655         if (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) {
5656                 io_poll_remove_entries(req);
5657                 /* no one else has access to the req, forget about the ref */
5658                 return mask;
5659         }
5660         if (!mask && unlikely(ipt->error || !ipt->nr_entries)) {
5661                 io_poll_remove_entries(req);
5662                 if (!ipt->error)
5663                         ipt->error = -EINVAL;
5664                 return 0;
5665         }
5666
5667         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5668         io_poll_req_insert(req);
5669         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5670
5671         if (mask) {
5672                 /* can't multishot if failed, just queue the event we've got */
5673                 if (unlikely(ipt->error || !ipt->nr_entries)) {
5674                         poll->events |= EPOLLONESHOT;
5675                         ipt->error = 0;
5676                 }
5677                 __io_poll_execute(req, mask);
5678                 return 0;
5679         }
5680
5681         /*
5682          * Release ownership. If someone tried to queue a tw while it was
5683          * locked, kick it off for them.
5684          */
5685         v = atomic_dec_return(&req->poll_refs);
5686         if (unlikely(v & IO_POLL_REF_MASK))
5687                 __io_poll_execute(req, 0);
5688         return 0;
5689 }
5690
5691 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5692                                struct poll_table_struct *p)
5693 {
5694         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5695         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5696
5697         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5698 }
5699
5700 enum {
5701         IO_APOLL_OK,
5702         IO_APOLL_ABORTED,
5703         IO_APOLL_READY
5704 };
5705
5706 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5707 {
5708         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5709         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5710         struct async_poll *apoll;
5711         struct io_poll_table ipt;
5712         __poll_t mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5713         int ret;
5714
5715         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5716                 return IO_APOLL_ABORTED;
5717         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5718                 return IO_APOLL_ABORTED;
5719         if (!def->pollin && !def->pollout)
5720                 return IO_APOLL_ABORTED;
5721
5722         if (def->pollin) {
5723                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5724
5725                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5726                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5727                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5728                         mask &= ~POLLIN;
5729         } else {
5730                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5731         }
5732
5733         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5734         if (unlikely(!apoll))
5735                 return IO_APOLL_ABORTED;
5736         apoll->double_poll = NULL;
5737         req->apoll = apoll;
5738         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5739         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5740
5741         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask);
5742         if (ret || ipt.error)
5743                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
5744
5745         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5746                                 mask, apoll->poll.events);
5747         return IO_APOLL_OK;
5748 }
5749
5750 /*
5751  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5752  */
5753 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5754                                bool cancel_all)
5755 {
5756         struct hlist_node *tmp;
5757         struct io_kiocb *req;
5758         bool found = false;
5759         int 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                                 hlist_del_init(&req->hash_node);
5769                                 io_poll_cancel_req(req);
5770                                 found = true;
5771                         }
5772                 }
5773         }
5774         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5775         return found;
5776 }
5777
5778 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5779                                      bool poll_only)
5780         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5781 {
5782         struct hlist_head *list;
5783         struct io_kiocb *req;
5784
5785         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5786         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5787                 if (sqe_addr != req->user_data)
5788                         continue;
5789                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5790                         continue;
5791                 return req;
5792         }
5793         return NULL;
5794 }
5795
5796 static bool io_poll_disarm(struct io_kiocb *req)
5797         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5798 {
5799         if (!io_poll_get_ownership(req))
5800                 return false;
5801         io_poll_remove_entries(req);
5802         hash_del(&req->hash_node);
5803         return true;
5804 }
5805
5806 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5807                           bool poll_only)
5808         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5809 {
5810         struct io_kiocb *req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5811
5812         if (!req)
5813                 return -ENOENT;
5814         io_poll_cancel_req(req);
5815         return 0;
5816 }
5817
5818 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5819                                      unsigned int flags)
5820 {
5821         u32 events;
5822
5823         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5824 #ifdef __BIG_ENDIAN
5825         events = swahw32(events);
5826 #endif
5827         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5828                 events |= EPOLLONESHOT;
5829         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5830 }
5831
5832 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5833                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5834 {
5835         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5836         u32 flags;
5837
5838         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5839                 return -EINVAL;
5840         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5841                 return -EINVAL;
5842         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5843         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5844                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5845                 return -EINVAL;
5846         /* meaningless without update */
5847         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5848                 return -EINVAL;
5849
5850         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5851         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5852         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5853
5854         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5855         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5856                 return -EINVAL;
5857         if (upd->update_events)
5858                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5859         else if (sqe->poll32_events)
5860                 return -EINVAL;
5861
5862         return 0;
5863 }
5864
5865 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5866 {
5867         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5868         u32 flags;
5869
5870         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5871                 return -EINVAL;
5872         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5873                 return -EINVAL;
5874         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5875         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5876                 return -EINVAL;
5877
5878         io_req_set_refcount(req);
5879         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5880         return 0;
5881 }
5882
5883 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5884 {
5885         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5886         struct io_poll_table ipt;
5887         int ret;
5888
5889         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5890
5891         ret = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events);
5892         if (!ret && ipt.error)
5893                 req_set_fail(req);
5894         ret = ret ?: ipt.error;
5895         if (ret)
5896                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5897         return 0;
5898 }
5899
5900 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5901 {
5902         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5903         struct io_kiocb *preq;
5904         int ret2, ret = 0;
5905
5906         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5907         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5908         if (!preq || !io_poll_disarm(preq)) {
5909                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5910                 ret = preq ? -EALREADY : -ENOENT;
5911                 goto out;
5912         }
5913         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5914
5915         if (req->poll_update.update_events || req->poll_update.update_user_data) {
5916                 /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5917                 if (req->poll_update.update_events) {
5918                         preq->poll.events &= ~0xffff;
5919                         preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5920                         preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5921                 }
5922                 if (req->poll_update.update_user_data)
5923                         preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5924
5925                 ret2 = io_poll_add(preq, issue_flags);
5926                 /* successfully updated, don't complete poll request */
5927                 if (!ret2)
5928                         goto out;
5929         }
5930         req_set_fail(preq);
5931         io_req_complete(preq, -ECANCELED);
5932 out:
5933         if (ret < 0)
5934                 req_set_fail(req);
5935         /* complete update request, we're done with it */
5936         io_req_complete(req, ret);
5937         return 0;
5938 }
5939
5940 static void io_req_task_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5941 {
5942         req_set_fail(req);
5943         io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
5944 }
5945
5946 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5947 {
5948         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5949                                                 struct io_timeout_data, timer);
5950         struct io_kiocb *req = data->req;
5951         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5952         unsigned long flags;
5953
5954         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
5955         list_del_init(&req->timeout.list);
5956         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5957                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5958         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
5959
5960         req->io_task_work.func = io_req_task_timeout;
5961         io_req_task_work_add(req);
5962         return HRTIMER_NORESTART;
5963 }
5964
5965 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5966                                            __u64 user_data)
5967         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5968 {
5969         struct io_timeout_data *io;
5970         struct io_kiocb *req;
5971         bool found = false;
5972
5973         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5974                 found = user_data == req->user_data;
5975                 if (found)
5976                         break;
5977         }
5978         if (!found)
5979                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5980
5981         io = req->async_data;
5982         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5983                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5984         list_del_init(&req->timeout.list);
5985         return req;
5986 }
5987
5988 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5989         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5990         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5991 {
5992         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5993
5994         if (IS_ERR(req))
5995                 return PTR_ERR(req);
5996
5997         req_set_fail(req);
5998         io_fill_cqe_req(req, -ECANCELED, 0);
5999         io_put_req_deferred(req);
6000         return 0;
6001 }
6002
6003 static clockid_t io_timeout_get_clock(struct io_timeout_data *data)
6004 {
6005         switch (data->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) {
6006         case IORING_TIMEOUT_BOOTTIME:
6007                 return CLOCK_BOOTTIME;
6008         case IORING_TIMEOUT_REALTIME:
6009                 return CLOCK_REALTIME;
6010         default:
6011                 /* can't happen, vetted at prep time */
6012                 WARN_ON_ONCE(1);
6013                 fallthrough;
6014         case 0:
6015                 return CLOCK_MONOTONIC;
6016         }
6017 }
6018
6019 static int io_linked_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6020                                     struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6021         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6022 {
6023         struct io_timeout_data *io;
6024         struct io_kiocb *req;
6025         bool found = false;
6026
6027         list_for_each_entry(req, &ctx->ltimeout_list, timeout.list) {
6028                 found = user_data == req->user_data;
6029                 if (found)
6030                         break;
6031         }
6032         if (!found)
6033                 return -ENOENT;
6034
6035         io = req->async_data;
6036         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6037                 return -EALREADY;
6038         hrtimer_init(&io->timer, io_timeout_get_clock(io), mode);
6039         io->timer.function = io_link_timeout_fn;
6040         hrtimer_start(&io->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6041         return 0;
6042 }
6043
6044 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6045                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6046         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6047 {
6048         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6049         struct io_timeout_data *data;
6050
6051         if (IS_ERR(req))
6052                 return PTR_ERR(req);
6053
6054         req->timeout.off = 0; /* noseq */
6055         data = req->async_data;
6056         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
6057         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), mode);
6058         data->timer.function = io_timeout_fn;
6059         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6060         return 0;
6061 }
6062
6063 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
6064                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
6065 {
6066         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6067
6068         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6069                 return -EINVAL;
6070         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6071                 return -EINVAL;
6072         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
6073                 return -EINVAL;
6074
6075         tr->ltimeout = false;
6076         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6077         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6078         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK) {
6079                 if (hweight32(tr->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6080                         return -EINVAL;
6081                 if (tr->flags & IORING_LINK_TIMEOUT_UPDATE)
6082                         tr->ltimeout = true;
6083                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK|IORING_TIMEOUT_ABS))
6084                         return -EINVAL;
6085                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
6086                         return -EFAULT;
6087         } else if (tr->flags) {
6088                 /* timeout removal doesn't support flags */
6089                 return -EINVAL;
6090         }
6091
6092         return 0;
6093 }
6094
6095 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
6096 {
6097         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
6098                                             : HRTIMER_MODE_REL;
6099 }
6100
6101 /*
6102  * Remove or update an existing timeout command
6103  */
6104 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6105 {
6106         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6107         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6108         int ret;
6109
6110         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
6111                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
6112                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6113                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
6114                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6115                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6116         } else {
6117                 enum hrtimer_mode mode = io_translate_timeout_mode(tr->flags);
6118
6119                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6120                 if (tr->ltimeout)
6121                         ret = io_linked_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6122                 else
6123                         ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6124                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6125         }
6126
6127         if (ret < 0)
6128                 req_set_fail(req);
6129         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6130         return 0;
6131 }
6132
6133 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6134                            bool is_timeout_link)
6135 {
6136         struct io_timeout_data *data;
6137         unsigned flags;
6138         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
6139
6140         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6141                 return -EINVAL;
6142         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
6143             sqe->splice_fd_in)
6144                 return -EINVAL;
6145         if (off && is_timeout_link)
6146                 return -EINVAL;
6147         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6148         if (flags & ~(IORING_TIMEOUT_ABS | IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK))
6149                 return -EINVAL;
6150         /* more than one clock specified is invalid, obviously */
6151         if (hweight32(flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6152                 return -EINVAL;
6153
6154         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6155         req->timeout.off = off;
6156         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
6157                 req->ctx->off_timeout_used = true;
6158
6159         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
6160                 return -ENOMEM;
6161
6162         data = req->async_data;
6163         data->req = req;
6164         data->flags = flags;
6165
6166         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
6167                 return -EFAULT;
6168
6169         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6170         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
6171         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), data->mode);
6172
6173         if (is_timeout_link) {
6174                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
6175
6176                 if (!link->head)
6177                         return -EINVAL;
6178                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6179                         return -EINVAL;
6180                 req->timeout.head = link->last;
6181                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
6182         }
6183         return 0;
6184 }
6185
6186 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6187 {
6188         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6189         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6190         struct list_head *entry;
6191         u32 tail, off = req->timeout.off;
6192
6193         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6194
6195         /*
6196          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
6197          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
6198          * a pure timeout request, sequence isn't used.
6199          */
6200         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
6201                 entry = ctx->timeout_list.prev;
6202                 goto add;
6203         }
6204
6205         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6206         req->timeout.target_seq = tail + off;
6207
6208         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
6209          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
6210          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
6211          */
6212         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
6213
6214         /*
6215          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
6216          * the one we need first.
6217          */
6218         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
6219                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
6220                                                   timeout.list);
6221
6222                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
6223                         continue;
6224                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
6225                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
6226                         break;
6227         }
6228 add:
6229         list_add(&req->timeout.list, entry);
6230         data->timer.function = io_timeout_fn;
6231         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
6232         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6233         return 0;
6234 }
6235
6236 struct io_cancel_data {
6237         struct io_ring_ctx *ctx;
6238         u64 user_data;
6239 };
6240
6241 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
6242 {
6243         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6244         struct io_cancel_data *cd = data;
6245
6246         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
6247 }
6248
6249 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
6250                                struct io_ring_ctx *ctx)
6251 {
6252         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
6253         enum io_wq_cancel cancel_ret;
6254         int ret = 0;
6255
6256         if (!tctx || !tctx->io_wq)
6257                 return -ENOENT;
6258
6259         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
6260         switch (cancel_ret) {
6261         case IO_WQ_CANCEL_OK:
6262                 ret = 0;
6263                 break;
6264         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
6265                 ret = -EALREADY;
6266                 break;
6267         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
6268                 ret = -ENOENT;
6269                 break;
6270         }
6271
6272         return ret;
6273 }
6274
6275 static int io_try_cancel_userdata(struct io_kiocb *req, u64 sqe_addr)
6276 {
6277         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6278         int ret;
6279
6280         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
6281
6282         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
6283         if (ret != -ENOENT)
6284                 return ret;
6285
6286         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6287         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6288         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
6289         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6290         if (ret != -ENOENT)
6291                 goto out;
6292         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
6293 out:
6294         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6295         return ret;
6296 }
6297
6298 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
6299                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6300 {
6301         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6302                 return -EINVAL;
6303         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6304                 return -EINVAL;
6305         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
6306             sqe->splice_fd_in)
6307                 return -EINVAL;
6308
6309         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6310         return 0;
6311 }
6312
6313 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6314 {
6315         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6316         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
6317         struct io_tctx_node *node;
6318         int ret;
6319
6320         ret = io_try_cancel_userdata(req, sqe_addr);
6321         if (ret != -ENOENT)
6322                 goto done;
6323
6324         /* slow path, try all io-wq's */
6325         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6326         ret = -ENOENT;
6327         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
6328                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
6329
6330                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
6331                 if (ret != -ENOENT)
6332                         break;
6333         }
6334         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6335 done:
6336         if (ret < 0)
6337                 req_set_fail(req);
6338         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6339         return 0;
6340 }
6341
6342 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
6343                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6344 {
6345         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6346                 return -EINVAL;
6347         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6348                 return -EINVAL;
6349
6350         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6351         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6352         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6353                 return -EINVAL;
6354         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6355         return 0;
6356 }
6357
6358 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6359 {
6360         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6361         struct io_uring_rsrc_update2 up;
6362         int ret;
6363
6364         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6365         up.data = req->rsrc_update.arg;
6366         up.nr = 0;
6367         up.tags = 0;
6368         up.resv = 0;
6369         up.resv2 = 0;
6370
6371         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6372         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
6373                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
6374         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6375
6376         if (ret < 0)
6377                 req_set_fail(req);
6378         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6379         return 0;
6380 }
6381
6382 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6383 {
6384         switch (req->opcode) {
6385         case IORING_OP_NOP:
6386                 return 0;
6387         case IORING_OP_READV:
6388         case IORING_OP_READ_FIXED:
6389         case IORING_OP_READ:
6390                 return io_read_prep(req, sqe);
6391         case IORING_OP_WRITEV:
6392         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6393         case IORING_OP_WRITE:
6394                 return io_write_prep(req, sqe);
6395         case IORING_OP_POLL_ADD:
6396                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6397         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6398                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
6399         case IORING_OP_FSYNC:
6400                 return io_fsync_prep(req, sqe);
6401         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6402                 return io_sfr_prep(req, sqe);
6403         case IORING_OP_SENDMSG:
6404         case IORING_OP_SEND:
6405                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6406         case IORING_OP_RECVMSG:
6407         case IORING_OP_RECV:
6408                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6409         case IORING_OP_CONNECT:
6410                 return io_connect_prep(req, sqe);
6411         case IORING_OP_TIMEOUT:
6412                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6413         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6414                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6415         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6416                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6417         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6418                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6419         case IORING_OP_ACCEPT:
6420                 return io_accept_prep(req, sqe);
6421         case IORING_OP_FALLOCATE:
6422                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6423         case IORING_OP_OPENAT:
6424                 return io_openat_prep(req, sqe);
6425         case IORING_OP_CLOSE:
6426                 return io_close_prep(req, sqe);
6427         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6428                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6429         case IORING_OP_STATX:
6430                 return io_statx_prep(req, sqe);
6431         case IORING_OP_FADVISE:
6432                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6433         case IORING_OP_MADVISE:
6434                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6435         case IORING_OP_OPENAT2:
6436                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6437         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6438                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6439         case IORING_OP_SPLICE:
6440                 return io_splice_prep(req, sqe);
6441         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6442                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6443         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6444                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6445         case IORING_OP_TEE:
6446                 return io_tee_prep(req, sqe);
6447         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6448                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6449         case IORING_OP_RENAMEAT:
6450                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6451         case IORING_OP_UNLINKAT:
6452                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6453         case IORING_OP_MKDIRAT:
6454                 return io_mkdirat_prep(req, sqe);
6455         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6456                 return io_symlinkat_prep(req, sqe);
6457         case IORING_OP_LINKAT:
6458                 return io_linkat_prep(req, sqe);
6459         }
6460
6461         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6462                         req->opcode);
6463         return -EINVAL;
6464 }
6465
6466 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
6467 {
6468         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
6469                 return 0;
6470         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
6471                 return -EFAULT;
6472         if (io_alloc_async_data(req))
6473                 return -EAGAIN;
6474
6475         switch (req->opcode) {
6476         case IORING_OP_READV:
6477                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6478         case IORING_OP_WRITEV:
6479                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6480         case IORING_OP_SENDMSG:
6481                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6482         case IORING_OP_RECVMSG:
6483                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6484         case IORING_OP_CONNECT:
6485                 return io_connect_prep_async(req);
6486         }
6487         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6488                     req->opcode);
6489         return -EFAULT;
6490 }
6491
6492 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6493 {
6494         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6495
6496         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6497         io_for_each_link(req, req)
6498                 seq--;
6499         return seq;
6500 }
6501
6502 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6503 {
6504         struct io_kiocb *pos;
6505         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6506         struct io_defer_entry *de;
6507         int ret;
6508         u32 seq;
6509
6510         if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
6511                 io_req_complete_fail_submit(req);
6512                 return true;
6513         }
6514
6515         /*
6516          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6517          * head request and the next request/link after the current link.
6518          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6519          * maintained for every request of our link.
6520          */
6521         if (ctx->drain_next) {
6522                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6523                 ctx->drain_next = false;
6524         }
6525         /* not interested in head, start from the first linked */
6526         io_for_each_link(pos, req->link) {
6527                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6528                         ctx->drain_next = true;
6529                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6530                         break;
6531                 }
6532         }
6533
6534         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6535         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6536         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6537                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6538                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6539                 ctx->drain_active = false;
6540                 return false;
6541         }
6542         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6543
6544         seq = io_get_sequence(req);
6545         /* Still a chance to pass the sequence check */
6546         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6547                 return false;
6548
6549         ret = io_req_prep_async(req);
6550         if (ret)
6551                 goto fail;
6552         io_prep_async_link(req);
6553         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6554         if (!de) {
6555                 ret = -ENOMEM;
6556 fail:
6557                 io_req_complete_failed(req, ret);
6558                 return true;
6559         }
6560
6561         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6562         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6563                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6564                 kfree(de);
6565                 io_queue_async_work(req, NULL);
6566                 return true;
6567         }
6568
6569         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6570         de->req = req;
6571         de->seq = seq;
6572         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6573         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6574         return true;
6575 }
6576
6577 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6578 {
6579         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6580                 switch (req->opcode) {
6581                 case IORING_OP_READV:
6582                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6583                 case IORING_OP_READ:
6584                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6585                         break;
6586                 case IORING_OP_RECVMSG:
6587                 case IORING_OP_RECV:
6588                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6589                         break;
6590                 }
6591         }
6592
6593         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6594                 switch (req->opcode) {
6595                 case IORING_OP_READV:
6596                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6597                 case IORING_OP_READ:
6598                 case IORING_OP_WRITEV:
6599                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6600                 case IORING_OP_WRITE: {
6601                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6602
6603                         kfree(io->free_iovec);
6604                         break;
6605                         }
6606                 case IORING_OP_RECVMSG:
6607                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6608                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6609
6610                         kfree(io->free_iov);
6611                         break;
6612                         }
6613                 case IORING_OP_OPENAT:
6614                 case IORING_OP_OPENAT2:
6615                         if (req->open.filename)
6616                                 putname(req->open.filename);
6617                         break;
6618                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6619                         putname(req->rename.oldpath);
6620                         putname(req->rename.newpath);
6621                         break;
6622                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6623                         putname(req->unlink.filename);
6624                         break;
6625                 case IORING_OP_MKDIRAT:
6626                         putname(req->mkdir.filename);
6627                         break;
6628                 case IORING_OP_SYMLINKAT:
6629                         putname(req->symlink.oldpath);
6630                         putname(req->symlink.newpath);
6631                         break;
6632                 case IORING_OP_LINKAT:
6633                         putname(req->hardlink.oldpath);
6634                         putname(req->hardlink.newpath);
6635                         break;
6636                 }
6637         }
6638         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6639                 kfree(req->apoll->double_poll);
6640                 kfree(req->apoll);
6641                 req->apoll = NULL;
6642         }
6643         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6644                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6645
6646                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6647         }
6648         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6649                 put_cred(req->creds);
6650
6651         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6652 }
6653
6654 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6655 {
6656         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6657         const struct cred *creds = NULL;
6658         int ret;
6659
6660         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6661                 creds = override_creds(req->creds);
6662
6663         switch (req->opcode) {
6664         case IORING_OP_NOP:
6665                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6666                 break;
6667         case IORING_OP_READV:
6668         case IORING_OP_READ_FIXED:
6669         case IORING_OP_READ:
6670                 ret = io_read(req, issue_flags);
6671                 break;
6672         case IORING_OP_WRITEV:
6673         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6674         case IORING_OP_WRITE:
6675                 ret = io_write(req, issue_flags);
6676                 break;
6677         case IORING_OP_FSYNC:
6678                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6679                 break;
6680         case IORING_OP_POLL_ADD:
6681                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6682                 break;
6683         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6684                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6685                 break;
6686         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6687                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6688                 break;
6689         case IORING_OP_SENDMSG:
6690                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6691                 break;
6692         case IORING_OP_SEND:
6693                 ret = io_send(req, issue_flags);
6694                 break;
6695         case IORING_OP_RECVMSG:
6696                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6697                 break;
6698         case IORING_OP_RECV:
6699                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6700                 break;
6701         case IORING_OP_TIMEOUT:
6702                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6703                 break;
6704         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6705                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6706                 break;
6707         case IORING_OP_ACCEPT:
6708                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6709                 break;
6710         case IORING_OP_CONNECT:
6711                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6712                 break;
6713         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6714                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6715                 break;
6716         case IORING_OP_FALLOCATE:
6717                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6718                 break;
6719         case IORING_OP_OPENAT:
6720                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6721                 break;
6722         case IORING_OP_CLOSE:
6723                 ret = io_close(req, issue_flags);
6724                 break;
6725         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6726                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6727                 break;
6728         case IORING_OP_STATX:
6729                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6730                 break;
6731         case IORING_OP_FADVISE:
6732                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6733                 break;
6734         case IORING_OP_MADVISE:
6735                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6736                 break;
6737         case IORING_OP_OPENAT2:
6738                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6739                 break;
6740         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6741                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6742                 break;
6743         case IORING_OP_SPLICE:
6744                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6745                 break;
6746         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6747                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6748                 break;
6749         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6750                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6751                 break;
6752         case IORING_OP_TEE:
6753                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6754                 break;
6755         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6756                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6757                 break;
6758         case IORING_OP_RENAMEAT:
6759                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6760                 break;
6761         case IORING_OP_UNLINKAT:
6762                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6763                 break;
6764         case IORING_OP_MKDIRAT:
6765                 ret = io_mkdirat(req, issue_flags);
6766                 break;
6767         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6768                 ret = io_symlinkat(req, issue_flags);
6769                 break;
6770         case IORING_OP_LINKAT:
6771                 ret = io_linkat(req, issue_flags);
6772                 break;
6773         default:
6774                 ret = -EINVAL;
6775                 break;
6776         }
6777
6778         if (creds)
6779                 revert_creds(creds);
6780         if (ret)
6781                 return ret;
6782         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6783         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6784                 io_iopoll_req_issued(req);
6785
6786         return 0;
6787 }
6788
6789 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
6790 {
6791         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6792
6793         req = io_put_req_find_next(req);
6794         return req ? &req->work : NULL;
6795 }
6796
6797 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6798 {
6799         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6800         struct io_kiocb *timeout;
6801         int ret = 0;
6802
6803         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
6804         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
6805                 __io_req_set_refcount(req, 2);
6806         else
6807                 req_ref_get(req);
6808
6809         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6810         if (timeout)
6811                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6812
6813         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
6814         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6815                 ret = -ECANCELED;
6816
6817         if (!ret) {
6818                 do {
6819                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6820                         /*
6821                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6822                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6823                          * wait for request slots on the block side.
6824                          */
6825                         if (ret != -EAGAIN || !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6826                                 break;
6827                         cond_resched();
6828                 } while (1);
6829         }
6830
6831         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6832         if (ret)
6833                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6834 }
6835
6836 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6837                                                        unsigned i)
6838 {
6839         return &table->files[i];
6840 }
6841
6842 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6843                                               int index)
6844 {
6845         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6846
6847         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6848 }
6849
6850 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6851 {
6852         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6853
6854         if (__io_file_supports_nowait(file, READ))
6855                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6856         if (__io_file_supports_nowait(file, WRITE))
6857                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6858         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6859                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6860         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6861 }
6862
6863 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_ring_ctx *ctx,
6864                                              struct io_kiocb *req, int fd)
6865 {
6866         struct file *file;
6867         unsigned long file_ptr;
6868
6869         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6870                 return NULL;
6871         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6872         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6873         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6874         file_ptr &= ~FFS_MASK;
6875         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6876         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_NOWAIT_READ_BIT);
6877         io_req_set_rsrc_node(req);
6878         return file;
6879 }
6880
6881 static struct file *io_file_get_normal(struct io_ring_ctx *ctx,
6882                                        struct io_kiocb *req, int fd)
6883 {
6884         struct file *file = fget(fd);
6885
6886         trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6887
6888         /* we don't allow fixed io_uring files */
6889         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6890                 io_req_track_inflight(req);
6891         return file;
6892 }
6893
6894 static inline struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
6895                                        struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6896 {
6897         if (fixed)
6898                 return io_file_get_fixed(ctx, req, fd);
6899         else
6900                 return io_file_get_normal(ctx, req, fd);
6901 }
6902
6903 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6904 {
6905         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
6906         int ret = -ENOENT;
6907
6908         if (prev) {
6909                 if (!(req->task->flags & PF_EXITING))
6910                         ret = io_try_cancel_userdata(req, prev->user_data);
6911                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
6912                 io_put_req(prev);
6913         } else {
6914                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6915         }
6916 }
6917
6918 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6919 {
6920         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6921                                                 struct io_timeout_data, timer);
6922         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6923         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6924         unsigned long flags;
6925
6926         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
6927         prev = req->timeout.head;
6928         req->timeout.head = NULL;
6929
6930         /*
6931          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6932          * race with the completion of the linked work.
6933          */
6934         if (prev) {
6935                 io_remove_next_linked(prev);
6936                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6937                         prev = NULL;
6938         }
6939         list_del(&req->timeout.list);
6940         req->timeout.prev = prev;
6941         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6942
6943         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
6944         io_req_task_work_add(req);
6945         return HRTIMER_NORESTART;
6946 }
6947
6948 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6949 {
6950         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6951
6952         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6953         /*
6954          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6955          * before we got a chance to setup the timer
6956          */
6957         if (req->timeout.head) {
6958                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6959
6960                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6961                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6962                                 data->mode);
6963                 list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->ltimeout_list);
6964         }
6965         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6966         /* drop submission reference */
6967         io_put_req(req);
6968 }
6969
6970 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6971         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6972 {
6973         struct io_kiocb *linked_timeout;
6974         int ret;
6975
6976 issue_sqe:
6977         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6978
6979         /*
6980          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6981          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6982          */
6983         if (likely(!ret)) {
6984                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6985                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6986                         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
6987
6988                         state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
6989                         if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
6990                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6991                         return;
6992                 }
6993
6994                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6995                 if (linked_timeout)
6996                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6997         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6998                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6999
7000                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
7001                 case IO_APOLL_READY:
7002                         if (linked_timeout)
7003                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7004                         goto issue_sqe;
7005                 case IO_APOLL_ABORTED:
7006                         /*
7007                          * Queued up for async execution, worker will release
7008                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
7009                          */
7010                         io_queue_async_work(req, NULL);
7011                         break;
7012                 }
7013
7014                 if (linked_timeout)
7015                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7016         } else {
7017                 io_req_complete_failed(req, ret);
7018         }
7019 }
7020
7021 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7022         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7023 {
7024         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
7025                 return;
7026
7027         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL)))) {
7028                 __io_queue_sqe(req);
7029         } else if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
7030                 io_req_complete_fail_submit(req);
7031         } else {
7032                 int ret = io_req_prep_async(req);
7033
7034                 if (unlikely(ret))
7035                         io_req_complete_failed(req, ret);
7036                 else
7037                         io_queue_async_work(req, NULL);
7038         }
7039 }
7040
7041 /*
7042  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
7043  *
7044  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
7045  */
7046 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
7047                                         struct io_kiocb *req,
7048                                         unsigned int sqe_flags)
7049 {
7050         if (likely(!ctx->restricted))
7051                 return true;
7052
7053         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
7054                 return false;
7055
7056         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
7057             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
7058                 return false;
7059
7060         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
7061                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
7062                 return false;
7063
7064         return true;
7065 }
7066
7067 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7068                        const struct io_uring_sqe *sqe)
7069         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7070 {
7071         struct io_submit_state *state;
7072         unsigned int sqe_flags;
7073         int personality, ret = 0;
7074
7075         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
7076         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
7077         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
7078         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
7079         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
7080         req->file = NULL;
7081         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
7082         req->task = current;
7083
7084         /* enforce forwards compatibility on users */
7085         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
7086                 return -EINVAL;
7087         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
7088                 return -EINVAL;
7089         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
7090                 return -EACCES;
7091
7092         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
7093             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
7094                 return -EOPNOTSUPP;
7095         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
7096                 ctx->drain_active = true;
7097
7098         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
7099         if (personality) {
7100                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
7101                 if (!req->creds)
7102                         return -EINVAL;
7103                 get_cred(req->creds);
7104                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
7105         }
7106         state = &ctx->submit_state;
7107
7108         /*
7109          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
7110          * is potentially a read/write to block based storage.
7111          */
7112         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
7113             io_op_defs[req->opcode].plug) {
7114                 blk_start_plug(&state->plug);
7115                 state->plug_started = true;
7116         }
7117
7118         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
7119                 req->file = io_file_get(ctx, req, READ_ONCE(sqe->fd),
7120                                         (sqe_flags & IOSQE_FIXED_FILE));
7121                 if (unlikely(!req->file))
7122                         ret = -EBADF;
7123         }
7124
7125         state->ios_left--;
7126         return ret;
7127 }
7128
7129 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7130                          const struct io_uring_sqe *sqe)
7131         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7132 {
7133         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
7134         int ret;
7135
7136         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
7137         if (unlikely(ret)) {
7138 fail_req:
7139                 /* fail even hard links since we don't submit */
7140                 if (link->head) {
7141                         /*
7142                          * we can judge a link req is failed or cancelled by if
7143                          * REQ_F_FAIL is set, but the head is an exception since
7144                          * it may be set REQ_F_FAIL because of other req's failure
7145                          * so let's leverage req->result to distinguish if a head
7146                          * is set REQ_F_FAIL because of its failure or other req's
7147                          * failure so that we can set the correct ret code for it.
7148                          * init result here to avoid affecting the normal path.
7149                          */
7150                         if (!(link->head->flags & REQ_F_FAIL))
7151                                 req_fail_link_node(link->head, -ECANCELED);
7152                 } else if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7153                         /*
7154                          * the current req is a normal req, we should return
7155                          * error and thus break the submittion loop.
7156                          */
7157                         io_req_complete_failed(req, ret);
7158                         return ret;
7159                 }
7160                 req_fail_link_node(req, ret);
7161         } else {
7162                 ret = io_req_prep(req, sqe);
7163                 if (unlikely(ret))
7164                         goto fail_req;
7165         }
7166
7167         /* don't need @sqe from now on */
7168         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
7169                                   req->flags, true,
7170                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
7171
7172         /*
7173          * If we already have a head request, queue this one for async
7174          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
7175          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
7176          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
7177          * conditions are true (normal request), then just queue it.
7178          */
7179         if (link->head) {
7180                 struct io_kiocb *head = link->head;
7181
7182                 if (!(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
7183                         ret = io_req_prep_async(req);
7184                         if (unlikely(ret)) {
7185                                 req_fail_link_node(req, ret);
7186                                 if (!(head->flags & REQ_F_FAIL))
7187                                         req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
7188                         }
7189                 }
7190                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
7191                 link->last->link = req;
7192                 link->last = req;
7193
7194                 /* last request of a link, enqueue the link */
7195                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7196                         link->head = NULL;
7197                         io_queue_sqe(head);
7198                 }
7199         } else {
7200                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
7201                         link->head = req;
7202                         link->last = req;
7203                 } else {
7204                         io_queue_sqe(req);
7205                 }
7206         }
7207
7208         return 0;
7209 }
7210
7211 /*
7212  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
7213  */
7214 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
7215                                 struct io_ring_ctx *ctx)
7216 {
7217         if (state->link.head)
7218                 io_queue_sqe(state->link.head);
7219         if (state->compl_nr)
7220                 io_submit_flush_completions(ctx);
7221         if (state->plug_started)
7222                 blk_finish_plug(&state->plug);
7223 }
7224
7225 /*
7226  * Start submission side cache.
7227  */
7228 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
7229                                   unsigned int max_ios)
7230 {
7231         state->plug_started = false;
7232         state->ios_left = max_ios;
7233         /* set only head, no need to init link_last in advance */
7234         state->link.head = NULL;
7235 }
7236
7237 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
7238 {
7239         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7240
7241         /*
7242          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
7243          * since once we write the new head, the application could
7244          * write new data to them.
7245          */
7246         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
7247 }
7248
7249 /*
7250  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
7251  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
7252  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
7253  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
7254  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
7255  * prevent a re-load down the line.
7256  */
7257 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
7258 {
7259         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
7260         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
7261
7262         /*
7263          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
7264          *
7265          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
7266          *    head updates.
7267          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
7268          *    though the application is the one updating it.
7269          */
7270         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
7271         if (likely(head < ctx->sq_entries))
7272                 return &ctx->sq_sqes[head];
7273
7274         /* drop invalid entries */
7275         ctx->cq_extra--;
7276         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
7277                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
7278         return NULL;
7279 }
7280
7281 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
7282         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7283 {
7284         int submitted = 0;
7285
7286         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
7287         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
7288         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
7289                 return -EAGAIN;
7290         io_get_task_refs(nr);
7291
7292         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
7293         while (submitted < nr) {
7294                 const struct io_uring_sqe *sqe;
7295                 struct io_kiocb *req;
7296
7297                 req = io_alloc_req(ctx);
7298                 if (unlikely(!req)) {
7299                         if (!submitted)
7300                                 submitted = -EAGAIN;
7301                         break;
7302                 }
7303                 sqe = io_get_sqe(ctx);
7304                 if (unlikely(!sqe)) {
7305                         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->submit_state.free_list);
7306                         break;
7307                 }
7308                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
7309                 submitted++;
7310                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
7311                         break;
7312         }
7313
7314         if (unlikely(submitted != nr)) {
7315                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
7316                 int unused = nr - ref_used;
7317
7318                 current->io_uring->cached_refs += unused;
7319                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
7320         }
7321
7322         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
7323          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
7324         io_commit_sqring(ctx);
7325
7326         return submitted;
7327 }
7328
7329 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
7330 {
7331         return READ_ONCE(sqd->state);
7332 }
7333
7334 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7335 {
7336         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
7337         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7338         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7339                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7340         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7341 }
7342
7343 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7344 {
7345         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7346         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7347                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7348         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7349 }
7350
7351 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7352 {
7353         unsigned int to_submit;
7354         int ret = 0;
7355
7356         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7357         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7358         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
7359                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
7360
7361         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7362                 unsigned nr_events = 0;
7363                 const struct cred *creds = NULL;
7364
7365                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
7366                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
7367
7368                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7369                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
7370                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
7371
7372                 /*
7373                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
7374                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
7375                  */
7376                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
7377                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
7378                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7379                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7380
7381                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7382                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7383                 if (creds)
7384                         revert_creds(creds);
7385         }
7386
7387         return ret;
7388 }
7389
7390 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7391 {
7392         struct io_ring_ctx *ctx;
7393         unsigned sq_thread_idle = 0;
7394
7395         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7396                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
7397         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7398 }
7399
7400 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
7401 {
7402         bool did_sig = false;
7403         struct ksignal ksig;
7404
7405         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
7406             signal_pending(current)) {
7407                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7408                 if (signal_pending(current))
7409                         did_sig = get_signal(&ksig);
7410                 cond_resched();
7411                 mutex_lock(&sqd->lock);
7412         }
7413         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7414 }
7415
7416 static int io_sq_thread(void *data)
7417 {
7418         struct io_sq_data *sqd = data;
7419         struct io_ring_ctx *ctx;
7420         unsigned long timeout = 0;
7421         char buf[TASK_COMM_LEN];
7422         DEFINE_WAIT(wait);
7423
7424         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
7425         set_task_comm(current, buf);
7426
7427         if (sqd->sq_cpu != -1)
7428                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
7429         else
7430                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
7431         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
7432
7433         mutex_lock(&sqd->lock);
7434         while (1) {
7435                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
7436
7437                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
7438                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
7439                                 break;
7440                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7441                 }
7442
7443                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7444                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7445                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7446
7447                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7448                                 sqt_spin = true;
7449                 }
7450                 if (io_run_task_work())
7451                         sqt_spin = true;
7452
7453                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7454                         cond_resched();
7455                         if (sqt_spin)
7456                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7457                         continue;
7458                 }
7459
7460                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7461                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
7462                         bool needs_sched = true;
7463
7464                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7465                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7466
7467                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7468                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7469                                         needs_sched = false;
7470                                         break;
7471                                 }
7472                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
7473                                         needs_sched = false;
7474                                         break;
7475                                 }
7476                         }
7477
7478                         if (needs_sched) {
7479                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7480                                 schedule();
7481                                 mutex_lock(&sqd->lock);
7482                         }
7483                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7484                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7485                 }
7486
7487                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7488                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7489         }
7490
7491         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
7492         sqd->thread = NULL;
7493         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7494                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7495         io_run_task_work();
7496         mutex_unlock(&sqd->lock);
7497
7498         complete(&sqd->exited);
7499         do_exit(0);
7500 }
7501
7502 struct io_wait_queue {
7503         struct wait_queue_entry wq;
7504         struct io_ring_ctx *ctx;
7505         unsigned cq_tail;
7506         unsigned nr_timeouts;
7507 };
7508
7509 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7510 {
7511         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7512         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
7513
7514         /*
7515          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7516          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7517          * regardless of event count.
7518          */
7519         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7520 }
7521
7522 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7523                             int wake_flags, void *key)
7524 {
7525         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7526                                                         wq);
7527
7528         /*
7529          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7530          * the task, and the next invocation will do it.
7531          */
7532         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7533                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7534         return -1;
7535 }
7536
7537 static int io_run_task_work_sig(void)
7538 {
7539         if (io_run_task_work())
7540                 return 1;
7541         if (!signal_pending(current))
7542                 return 0;
7543         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7544                 return -ERESTARTSYS;
7545         return -EINTR;
7546 }
7547
7548 /* when returns >0, the caller should retry */
7549 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7550                                           struct io_wait_queue *iowq,
7551                                           ktime_t timeout)
7552 {
7553         int ret;
7554
7555         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7556         ret = io_run_task_work_sig();
7557         if (ret || io_should_wake(iowq))
7558                 return ret;
7559         /* let the caller flush overflows, retry */
7560         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7561                 return 1;
7562
7563         if (!schedule_hrtimeout(&timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
7564                 return -ETIME;
7565         return 1;
7566 }
7567
7568 /*
7569  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7570  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7571  */
7572 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7573                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7574                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7575 {
7576         struct io_wait_queue iowq;
7577         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7578         ktime_t timeout = KTIME_MAX;
7579         int ret;
7580
7581         do {
7582                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
7583                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7584                         return 0;
7585                 if (!io_run_task_work())
7586                         break;
7587         } while (1);
7588
7589         if (uts) {
7590                 struct timespec64 ts;
7591
7592                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7593                         return -EFAULT;
7594                 timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
7595         }
7596
7597         if (sig) {
7598 #ifdef CONFIG_COMPAT
7599                 if (in_compat_syscall())
7600                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7601                                                       sigsz);
7602                 else
7603 #endif
7604                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7605
7606                 if (ret)
7607                         return ret;
7608         }
7609
7610         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
7611         iowq.wq.private = current;
7612         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
7613         iowq.ctx = ctx;
7614         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7615         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
7616
7617         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7618         do {
7619                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7620                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
7621                         ret = -EBUSY;
7622                         break;
7623                 }
7624                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7625                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7626                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, timeout);
7627                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7628                 cond_resched();
7629         } while (ret > 0);
7630
7631         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7632
7633         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7634 }
7635
7636 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7637 {
7638         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7639
7640         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7641                 kfree(table[i]);
7642         kfree(table);
7643 }
7644
7645 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7646 {
7647         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7648         size_t init_size = size;
7649         void **table;
7650
7651         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7652         if (!table)
7653                 return NULL;
7654
7655         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7656                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7657
7658                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7659                 if (!table[i]) {
7660                         io_free_page_table(table, init_size);
7661                         return NULL;
7662                 }
7663                 size -= this_size;
7664         }
7665         return table;
7666 }
7667
7668 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7669 {
7670         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7671         kfree(ref_node);
7672 }
7673
7674 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7675 {
7676         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7677         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7678         unsigned long flags;
7679         bool first_add = false;
7680         unsigned long delay = HZ;
7681
7682         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7683         node->done = true;
7684
7685         /* if we are mid-quiesce then do not delay */
7686         if (node->rsrc_data->quiesce)
7687                 delay = 0;
7688
7689         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7690                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7691                                             struct io_rsrc_node, node);
7692                 /* recycle ref nodes in order */
7693                 if (!node->done)
7694                         break;
7695                 list_del(&node->node);
7696                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7697         }
7698         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7699
7700         if (first_add)
7701                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7702 }
7703
7704 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7705 {
7706         struct io_rsrc_node *ref_node;
7707
7708         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7709         if (!ref_node)
7710                 return NULL;
7711
7712         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7713                             0, GFP_KERNEL)) {
7714                 kfree(ref_node);
7715                 return NULL;
7716         }
7717         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7718         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7719         ref_node->done = false;
7720         return ref_node;
7721 }
7722
7723 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7724                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7725 {
7726         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7727         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7728
7729         if (data_to_kill) {
7730                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7731
7732                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7733                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7734                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7735                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7736
7737                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7738                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7739                 ctx->rsrc_node = NULL;
7740         }
7741
7742         if (!ctx->rsrc_node) {
7743                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7744                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7745         }
7746 }
7747
7748 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7749 {
7750         if (ctx->rsrc_backup_node)
7751                 return 0;
7752         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7753         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7754 }
7755
7756 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7757 {
7758         int ret;
7759
7760         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7761         if (data->quiesce)
7762                 return -ENXIO;
7763
7764         data->quiesce = true;
7765         do {
7766                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7767                 if (ret)
7768                         break;
7769                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7770
7771                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7772                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7773                         break;
7774                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7775                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7776                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7777                 if (!ret) {
7778                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7779                         if (atomic_read(&data->refs) > 0) {
7780                                 /*
7781                                  * it has been revived by another thread while
7782                                  * we were unlocked
7783                                  */
7784                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7785                         } else {
7786                                 break;
7787                         }
7788                 }
7789
7790                 atomic_inc(&data->refs);
7791                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7792                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7793                 reinit_completion(&data->done);
7794
7795                 ret = io_run_task_work_sig();
7796                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7797         } while (ret >= 0);
7798         data->quiesce = false;
7799
7800         return ret;
7801 }
7802
7803 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7804 {
7805         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7806         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7807
7808         return &data->tags[table_idx][off];
7809 }
7810
7811 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7812 {
7813         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7814
7815         if (data->tags)
7816                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7817         kfree(data);
7818 }
7819
7820 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7821                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7822                               struct io_rsrc_data **pdata)
7823 {
7824         struct io_rsrc_data *data;
7825         int ret = -ENOMEM;
7826         unsigned i;
7827
7828         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7829         if (!data)
7830                 return -ENOMEM;
7831         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7832         if (!data->tags) {
7833                 kfree(data);
7834                 return -ENOMEM;
7835         }
7836
7837         data->nr = nr;
7838         data->ctx = ctx;
7839         data->do_put = do_put;
7840         if (utags) {
7841                 ret = -EFAULT;
7842                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7843                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7844
7845                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7846                                            sizeof(*tag_slot)))
7847                                 goto fail;
7848                 }
7849         }
7850
7851         atomic_set(&data->refs, 1);
7852         init_completion(&data->done);
7853         *pdata = data;
7854         return 0;
7855 fail:
7856         io_rsrc_data_free(data);
7857         return ret;
7858 }
7859
7860 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7861 {
7862         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]),
7863                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7864         return !!table->files;
7865 }
7866
7867 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
7868 {
7869         kvfree(table->files);
7870         table->files = NULL;
7871 }
7872
7873 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7874 {
7875 #if defined(CONFIG_UNIX)
7876         if (ctx->ring_sock) {
7877                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7878                 struct sk_buff *skb;
7879
7880                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7881                         kfree_skb(skb);
7882         }
7883 #else
7884         int i;
7885
7886         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7887                 struct file *file;
7888
7889                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7890                 if (file)
7891                         fput(file);
7892         }
7893 #endif
7894         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
7895         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7896         ctx->file_data = NULL;
7897         ctx->nr_user_files = 0;
7898 }
7899
7900 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7901 {
7902         unsigned nr = ctx->nr_user_files;
7903         int ret;
7904
7905         if (!ctx->file_data)
7906                 return -ENXIO;
7907
7908         /*
7909          * Quiesce may unlock ->uring_lock, and while it's not held
7910          * prevent new requests using the table.
7911          */
7912         ctx->nr_user_files = 0;
7913         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7914         ctx->nr_user_files = nr;
7915         if (!ret)
7916                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7917         return ret;
7918 }
7919
7920 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7921         __releases(&sqd->lock)
7922 {
7923         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7924
7925         /*
7926          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7927          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7928          */
7929         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7930         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7931                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7932         mutex_unlock(&sqd->lock);
7933 }
7934
7935 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7936         __acquires(&sqd->lock)
7937 {
7938         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7939
7940         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7941         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7942         mutex_lock(&sqd->lock);
7943         if (sqd->thread)
7944                 wake_up_process(sqd->thread);
7945 }
7946
7947 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7948 {
7949         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7950         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7951
7952         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7953         mutex_lock(&sqd->lock);
7954         if (sqd->thread)
7955                 wake_up_process(sqd->thread);
7956         mutex_unlock(&sqd->lock);
7957         wait_for_completion(&sqd->exited);
7958 }
7959
7960 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7961 {
7962         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7963                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7964
7965                 io_sq_thread_stop(sqd);
7966                 kfree(sqd);
7967         }
7968 }
7969
7970 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7971 {
7972         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7973
7974         if (sqd) {
7975                 io_sq_thread_park(sqd);
7976                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7977                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7978                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7979
7980                 io_put_sq_data(sqd);
7981                 ctx->sq_data = NULL;
7982         }
7983 }
7984
7985 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7986 {
7987         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7988         struct io_sq_data *sqd;
7989         struct fd f;
7990
7991         f = fdget(p->wq_fd);
7992         if (!f.file)
7993                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7994         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7995                 fdput(f);
7996                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7997         }
7998
7999         ctx_attach = f.file->private_data;
8000         sqd = ctx_attach->sq_data;
8001         if (!sqd) {
8002                 fdput(f);
8003                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8004         }
8005         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
8006                 fdput(f);
8007                 return ERR_PTR(-EPERM);
8008         }
8009
8010         refcount_inc(&sqd->refs);
8011         fdput(f);
8012         return sqd;
8013 }
8014
8015 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
8016                                          bool *attached)
8017 {
8018         struct io_sq_data *sqd;
8019
8020         *attached = false;
8021         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8022                 sqd = io_attach_sq_data(p);
8023                 if (!IS_ERR(sqd)) {
8024                         *attached = true;
8025                         return sqd;
8026                 }
8027                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
8028                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
8029                         return sqd;
8030         }
8031
8032         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
8033         if (!sqd)
8034                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8035
8036         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
8037         refcount_set(&sqd->refs, 1);
8038         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
8039         mutex_init(&sqd->lock);
8040         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
8041         init_completion(&sqd->exited);
8042         return sqd;
8043 }
8044
8045 #if defined(CONFIG_UNIX)
8046 /*
8047  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
8048  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
8049  * loops in the file referencing.
8050  */
8051 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
8052 {
8053         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
8054         struct scm_fp_list *fpl;
8055         struct sk_buff *skb;
8056         int i, nr_files;
8057
8058         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
8059         if (!fpl)
8060                 return -ENOMEM;
8061
8062         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
8063         if (!skb) {
8064                 kfree(fpl);
8065                 return -ENOMEM;
8066         }
8067
8068         skb->sk = sk;
8069
8070         nr_files = 0;
8071         fpl->user = get_uid(current_user());
8072         for (i = 0; i < nr; i++) {
8073                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
8074
8075                 if (!file)
8076                         continue;
8077                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
8078                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
8079                 nr_files++;
8080         }
8081
8082         if (nr_files) {
8083                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
8084                 fpl->count = nr_files;
8085                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
8086                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
8087                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
8088                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
8089
8090                 for (i = 0; i < nr; i++) {
8091                         struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
8092
8093                         if (file)
8094                                 fput(file);
8095                 }
8096         } else {
8097                 kfree_skb(skb);
8098                 free_uid(fpl->user);
8099                 kfree(fpl);
8100         }
8101
8102         return 0;
8103 }
8104
8105 /*
8106  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
8107  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
8108  * garbage collection to take care of this problem for us.
8109  */
8110 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8111 {
8112         unsigned left, total;
8113         int ret = 0;
8114
8115         total = 0;
8116         left = ctx->nr_user_files;
8117         while (left) {
8118                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
8119
8120                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
8121                 if (ret)
8122                         break;
8123                 left -= this_files;
8124                 total += this_files;
8125         }
8126
8127         if (!ret)
8128                 return 0;
8129
8130         while (total < ctx->nr_user_files) {
8131                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
8132
8133                 if (file)
8134                         fput(file);
8135                 total++;
8136         }
8137
8138         return ret;
8139 }
8140 #else
8141 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8142 {
8143         return 0;
8144 }
8145 #endif
8146
8147 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8148 {
8149         struct file *file = prsrc->file;
8150 #if defined(CONFIG_UNIX)
8151         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8152         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
8153         struct sk_buff *skb;
8154         int i;
8155
8156         __skb_queue_head_init(&list);
8157
8158         /*
8159          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
8160          * remove this entry and rearrange the file array.
8161          */
8162         skb = skb_dequeue(head);
8163         while (skb) {
8164                 struct scm_fp_list *fp;
8165
8166                 fp = UNIXCB(skb).fp;
8167                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
8168                         int left;
8169
8170                         if (fp->fp[i] != file)
8171                                 continue;
8172
8173                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
8174                         left = fp->count - 1 - i;
8175                         if (left) {
8176                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
8177                                                 left * sizeof(struct file *));
8178                         }
8179                         fp->count--;
8180                         if (!fp->count) {
8181                                 kfree_skb(skb);
8182                                 skb = NULL;
8183                         } else {
8184                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8185                         }
8186                         fput(file);
8187                         file = NULL;
8188                         break;
8189                 }
8190
8191                 if (!file)
8192                         break;
8193
8194                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8195
8196                 skb = skb_dequeue(head);
8197         }
8198
8199         if (skb_peek(&list)) {
8200                 spin_lock_irq(&head->lock);
8201                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
8202                         __skb_queue_tail(head, skb);
8203                 spin_unlock_irq(&head->lock);
8204         }
8205 #else
8206         fput(file);
8207 #endif
8208 }
8209
8210 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
8211 {
8212         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
8213         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
8214         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
8215
8216         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
8217                 list_del(&prsrc->list);
8218
8219                 if (prsrc->tag) {
8220                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
8221
8222                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
8223                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8224                         io_fill_cqe_aux(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
8225                         io_commit_cqring(ctx);
8226                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8227                         io_cqring_ev_posted(ctx);
8228                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
8229                 }
8230
8231                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
8232                 kfree(prsrc);
8233         }
8234
8235         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
8236         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
8237                 complete(&rsrc_data->done);
8238 }
8239
8240 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
8241 {
8242         struct io_ring_ctx *ctx;
8243         struct llist_node *node;
8244
8245         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
8246         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
8247
8248         while (node) {
8249                 struct io_rsrc_node *ref_node;
8250                 struct llist_node *next = node->next;
8251
8252                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
8253                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
8254                 node = next;
8255         }
8256 }
8257
8258 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8259                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
8260 {
8261         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
8262         struct file *file;
8263         int fd, ret;
8264         unsigned i;
8265
8266         if (ctx->file_data)
8267                 return -EBUSY;
8268         if (!nr_args)
8269                 return -EINVAL;
8270         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
8271                 return -EMFILE;
8272         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
8273                 return -EMFILE;
8274         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8275         if (ret)
8276                 return ret;
8277         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
8278                                  &ctx->file_data);
8279         if (ret)
8280                 return ret;
8281
8282         ret = -ENOMEM;
8283         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
8284                 goto out_free;
8285
8286         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
8287                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
8288                         ret = -EFAULT;
8289                         goto out_fput;
8290                 }
8291                 /* allow sparse sets */
8292                 if (fd == -1) {
8293                         ret = -EINVAL;
8294                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
8295                                 goto out_fput;
8296                         continue;
8297                 }
8298
8299                 file = fget(fd);
8300                 ret = -EBADF;
8301                 if (unlikely(!file))
8302                         goto out_fput;
8303
8304                 /*
8305                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
8306                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
8307                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
8308                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
8309                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
8310                  */
8311                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8312                         fput(file);
8313                         goto out_fput;
8314                 }
8315                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
8316         }
8317
8318         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
8319         if (ret) {
8320                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8321                 return ret;
8322         }
8323
8324         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8325         return ret;
8326 out_fput:
8327         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8328                 file = io_file_from_index(ctx, i);
8329                 if (file)
8330                         fput(file);
8331         }
8332         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
8333         ctx->nr_user_files = 0;
8334 out_free:
8335         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
8336         ctx->file_data = NULL;
8337         return ret;
8338 }
8339
8340 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
8341                                 int index)
8342 {
8343 #if defined(CONFIG_UNIX)
8344         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8345         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
8346         struct sk_buff *skb;
8347
8348         /*
8349          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
8350          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
8351          * and filling it in.
8352          */
8353         spin_lock_irq(&head->lock);
8354         skb = skb_peek(head);
8355         if (skb) {
8356                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
8357
8358                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
8359                         __skb_unlink(skb, head);
8360                         spin_unlock_irq(&head->lock);
8361                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
8362                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
8363                         fpl->count++;
8364                         spin_lock_irq(&head->lock);
8365                         __skb_queue_head(head, skb);
8366                 } else {
8367                         skb = NULL;
8368                 }
8369         }
8370         spin_unlock_irq(&head->lock);
8371
8372         if (skb) {
8373                 fput(file);
8374                 return 0;
8375         }
8376
8377         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
8378 #else
8379         return 0;
8380 #endif
8381 }
8382
8383 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
8384                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
8385 {
8386         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, idx);
8387         struct io_rsrc_put *prsrc;
8388
8389         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
8390         if (!prsrc)
8391                 return -ENOMEM;
8392
8393         prsrc->tag = *tag_slot;
8394         *tag_slot = 0;
8395         prsrc->rsrc = rsrc;
8396         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
8397         return 0;
8398 }
8399
8400 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
8401                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
8402 {
8403         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8404         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
8405         bool needs_switch = false;
8406         struct io_fixed_file *file_slot;
8407         int ret = -EBADF;
8408
8409         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
8410         if (file->f_op == &io_uring_fops)
8411                 goto err;
8412         ret = -ENXIO;
8413         if (!ctx->file_data)
8414                 goto err;
8415         ret = -EINVAL;
8416         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
8417                 goto err;
8418
8419         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
8420         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
8421
8422         if (file_slot->file_ptr) {
8423                 struct file *old_file;
8424
8425                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8426                 if (ret)
8427                         goto err;
8428
8429                 old_file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8430                 ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, slot_index,
8431                                             ctx->rsrc_node, old_file);
8432                 if (ret)
8433                         goto err;
8434                 file_slot->file_ptr = 0;
8435                 needs_switch = true;
8436         }
8437
8438         *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
8439         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8440         ret = io_sqe_file_register(ctx, file, slot_index);
8441         if (ret) {
8442                 file_slot->file_ptr = 0;
8443                 goto err;
8444         }
8445
8446         ret = 0;
8447 err:
8448         if (needs_switch)
8449                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8450         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
8451         if (ret)
8452                 fput(file);
8453         return ret;
8454 }
8455
8456 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
8457 {
8458         unsigned int offset = req->close.file_slot - 1;
8459         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8460         struct io_fixed_file *file_slot;
8461         struct file *file;
8462         int ret;
8463
8464         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
8465         ret = -ENXIO;
8466         if (unlikely(!ctx->file_data))
8467                 goto out;
8468         ret = -EINVAL;
8469         if (offset >= ctx->nr_user_files)
8470                 goto out;
8471         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8472         if (ret)
8473                 goto out;
8474
8475         offset = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_files);
8476         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, offset);
8477         ret = -EBADF;
8478         if (!file_slot->file_ptr)
8479                 goto out;
8480
8481         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8482         ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, offset, ctx->rsrc_node, file);
8483         if (ret)
8484                 goto out;
8485
8486         file_slot->file_ptr = 0;
8487         io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8488         ret = 0;
8489 out:
8490         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
8491         return ret;
8492 }
8493
8494 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8495                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8496                                  unsigned nr_args)
8497 {
8498         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8499         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
8500         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
8501         struct io_fixed_file *file_slot;
8502         struct file *file;
8503         int fd, i, err = 0;
8504         unsigned int done;
8505         bool needs_switch = false;
8506
8507         if (!ctx->file_data)
8508                 return -ENXIO;
8509         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
8510                 return -EINVAL;
8511
8512         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8513                 u64 tag = 0;
8514
8515                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
8516                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
8517                         err = -EFAULT;
8518                         break;
8519                 }
8520                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
8521                         err = -EINVAL;
8522                         break;
8523                 }
8524                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
8525                         continue;
8526
8527                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
8528                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8529
8530                 if (file_slot->file_ptr) {
8531                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8532                         err = io_queue_rsrc_removal(data, i, ctx->rsrc_node, file);
8533                         if (err)
8534                                 break;
8535                         file_slot->file_ptr = 0;
8536                         needs_switch = true;
8537                 }
8538                 if (fd != -1) {
8539                         file = fget(fd);
8540                         if (!file) {
8541                                 err = -EBADF;
8542                                 break;
8543                         }
8544                         /*
8545                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8546                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8547                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8548                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8549                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8550                          * support regular read/write anyway.
8551                          */
8552                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8553                                 fput(file);
8554                                 err = -EBADF;
8555                                 break;
8556                         }
8557                         *io_get_tag_slot(data, i) = tag;
8558                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8559                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8560                         if (err) {
8561                                 file_slot->file_ptr = 0;
8562                                 fput(file);
8563                                 break;
8564                         }
8565                 }
8566         }
8567
8568         if (needs_switch)
8569                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
8570         return done ? done : err;
8571 }
8572
8573 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8574                                         struct task_struct *task)
8575 {
8576         struct io_wq_hash *hash;
8577         struct io_wq_data data;
8578         unsigned int concurrency;
8579
8580         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8581         hash = ctx->hash_map;
8582         if (!hash) {
8583                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
8584                 if (!hash) {
8585                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8586                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8587                 }
8588                 refcount_set(&hash->refs, 1);
8589                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
8590                 ctx->hash_map = hash;
8591         }
8592         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8593
8594         data.hash = hash;
8595         data.task = task;
8596         data.free_work = io_wq_free_work;
8597         data.do_work = io_wq_submit_work;
8598
8599         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8600         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8601
8602         return io_wq_create(concurrency, &data);
8603 }
8604
8605 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
8606                                        struct io_ring_ctx *ctx)
8607 {
8608         struct io_uring_task *tctx;
8609         int ret;
8610
8611         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8612         if (unlikely(!tctx))
8613                 return -ENOMEM;
8614
8615         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8616         if (unlikely(ret)) {
8617                 kfree(tctx);
8618                 return ret;
8619         }
8620
8621         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
8622         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
8623                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
8624                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8625                 kfree(tctx);
8626                 return ret;
8627         }
8628
8629         xa_init(&tctx->xa);
8630         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8631         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8632         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
8633         task->io_uring = tctx;
8634         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8635         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8636         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8637         return 0;
8638 }
8639
8640 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8641 {
8642         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8643
8644         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8645         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8646         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8647
8648         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8649         kfree(tctx);
8650         tsk->io_uring = NULL;
8651 }
8652
8653 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8654                                 struct io_uring_params *p)
8655 {
8656         int ret;
8657
8658         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8659         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8660                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8661                 struct fd f;
8662
8663                 f = fdget(p->wq_fd);
8664                 if (!f.file)
8665                         return -ENXIO;
8666                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8667                         fdput(f);
8668                         return -EINVAL;
8669                 }
8670                 fdput(f);
8671         }
8672         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8673                 struct task_struct *tsk;
8674                 struct io_sq_data *sqd;
8675                 bool attached;
8676
8677                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8678                 if (IS_ERR(sqd)) {
8679                         ret = PTR_ERR(sqd);
8680                         goto err;
8681                 }
8682
8683                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8684                 ctx->sq_data = sqd;
8685                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8686                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8687                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8688
8689                 io_sq_thread_park(sqd);
8690                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8691                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8692                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8693                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8694                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8695
8696                 if (ret < 0)
8697                         goto err;
8698                 if (attached)
8699                         return 0;
8700
8701                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8702                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8703
8704                         ret = -EINVAL;
8705                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8706                                 goto err_sqpoll;
8707                         sqd->sq_cpu = cpu;
8708                 } else {
8709                         sqd->sq_cpu = -1;
8710                 }
8711
8712                 sqd->task_pid = current->pid;
8713                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8714                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8715                 if (IS_ERR(tsk)) {
8716                         ret = PTR_ERR(tsk);
8717                         goto err_sqpoll;
8718                 }
8719
8720                 sqd->thread = tsk;
8721                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8722                 wake_up_new_task(tsk);
8723                 if (ret)
8724                         goto err;
8725         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8726                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8727                 ret = -EINVAL;
8728                 goto err;
8729         }
8730
8731         return 0;
8732 err_sqpoll:
8733         complete(&ctx->sq_data->exited);
8734 err:
8735         io_sq_thread_finish(ctx);
8736         return ret;
8737 }
8738
8739 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8740                                       unsigned long nr_pages)
8741 {
8742         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8743 }
8744
8745 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8746                                    unsigned long nr_pages)
8747 {
8748         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8749
8750         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8751         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8752
8753         do {
8754                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8755                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8756                 if (new_pages > page_limit)
8757                         return -ENOMEM;
8758         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8759                                         new_pages) != cur_pages);
8760
8761         return 0;
8762 }
8763
8764 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8765 {
8766         if (ctx->user)
8767                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8768
8769         if (ctx->mm_account)
8770                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8771 }
8772
8773 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8774 {
8775         int ret;
8776
8777         if (ctx->user) {
8778                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8779                 if (ret)
8780                         return ret;
8781         }
8782
8783         if (ctx->mm_account)
8784                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8785
8786         return 0;
8787 }
8788
8789 static void io_mem_free(void *ptr)
8790 {
8791         struct page *page;
8792
8793         if (!ptr)
8794                 return;
8795
8796         page = virt_to_head_page(ptr);
8797         if (put_page_testzero(page))
8798                 free_compound_page(page);
8799 }
8800
8801 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8802 {
8803         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
8804
8805         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
8806 }
8807
8808 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8809                                 size_t *sq_offset)
8810 {
8811         struct io_rings *rings;
8812         size_t off, sq_array_size;
8813
8814         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8815         if (off == SIZE_MAX)
8816                 return SIZE_MAX;
8817
8818 #ifdef CONFIG_SMP
8819         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8820         if (off == 0)
8821                 return SIZE_MAX;
8822 #endif
8823
8824         if (sq_offset)
8825                 *sq_offset = off;
8826
8827         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8828         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8829                 return SIZE_MAX;
8830
8831         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8832                 return SIZE_MAX;
8833
8834         return off;
8835 }
8836
8837 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8838 {
8839         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8840         unsigned int i;
8841
8842         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8843                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8844                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8845                 if (imu->acct_pages)
8846                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8847                 kvfree(imu);
8848         }
8849         *slot = NULL;
8850 }
8851
8852 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8853 {
8854         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8855         prsrc->buf = NULL;
8856 }
8857
8858 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8859 {
8860         unsigned int i;
8861
8862         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8863                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8864         kfree(ctx->user_bufs);
8865         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8866         ctx->user_bufs = NULL;
8867         ctx->buf_data = NULL;
8868         ctx->nr_user_bufs = 0;
8869 }
8870
8871 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8872 {
8873         unsigned nr = ctx->nr_user_bufs;
8874         int ret;
8875
8876         if (!ctx->buf_data)
8877                 return -ENXIO;
8878
8879         /*
8880          * Quiesce may unlock ->uring_lock, and while it's not held
8881          * prevent new requests using the table.
8882          */
8883         ctx->nr_user_bufs = 0;
8884         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8885         ctx->nr_user_bufs = nr;
8886         if (!ret)
8887                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8888         return ret;
8889 }
8890
8891 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8892                        void __user *arg, unsigned index)
8893 {
8894         struct iovec __user *src;
8895
8896 #ifdef CONFIG_COMPAT
8897         if (ctx->compat) {
8898                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8899                 struct compat_iovec ciov;
8900
8901                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8902                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8903                         return -EFAULT;
8904
8905                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8906                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8907                 return 0;
8908         }
8909 #endif
8910         src = (struct iovec __user *) arg;
8911         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8912                 return -EFAULT;
8913         return 0;
8914 }
8915
8916 /*
8917  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8918  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8919  * match that one.
8920  *
8921  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8922  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8923  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8924  */
8925 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8926                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8927 {
8928         int i, j;
8929
8930         /* check current page array */
8931         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8932                 if (!PageCompound(pages[i]))
8933                         continue;
8934                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8935                         return true;
8936         }
8937
8938         /* check previously registered pages */
8939         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8940                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8941
8942                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8943                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8944                                 continue;
8945                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8946                                 return true;
8947                 }
8948         }
8949
8950         return false;
8951 }
8952
8953 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8954                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8955                                  struct page **last_hpage)
8956 {
8957         int i, ret;
8958
8959         imu->acct_pages = 0;
8960         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8961                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8962                         imu->acct_pages++;
8963                 } else {
8964                         struct page *hpage;
8965
8966                         hpage = compound_head(pages[i]);
8967                         if (hpage == *last_hpage)
8968                                 continue;
8969                         *last_hpage = hpage;
8970                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8971                                 continue;
8972                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8973                 }
8974         }
8975
8976         if (!imu->acct_pages)
8977                 return 0;
8978
8979         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8980         if (ret)
8981                 imu->acct_pages = 0;
8982         return ret;
8983 }
8984
8985 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8986                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8987                                   struct page **last_hpage)
8988 {
8989         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8990         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8991         struct page **pages = NULL;
8992         unsigned long off, start, end, ubuf;
8993         size_t size;
8994         int ret, pret, nr_pages, i;
8995
8996         if (!iov->iov_base) {
8997                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8998                 return 0;
8999         }
9000
9001         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
9002         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
9003         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
9004         nr_pages = end - start;
9005
9006         *pimu = NULL;
9007         ret = -ENOMEM;
9008
9009         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
9010         if (!pages)
9011                 goto done;
9012
9013         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
9014                               GFP_KERNEL);
9015         if (!vmas)
9016                 goto done;
9017
9018         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
9019         if (!imu)
9020                 goto done;
9021
9022         ret = 0;
9023         mmap_read_lock(current->mm);
9024         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
9025                               pages, vmas);
9026         if (pret == nr_pages) {
9027                 /* don't support file backed memory */
9028                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9029                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
9030
9031                         if (vma_is_shmem(vma))
9032                                 continue;
9033                         if (vma->vm_file &&
9034                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
9035                                 ret = -EOPNOTSUPP;
9036                                 break;
9037                         }
9038                 }
9039         } else {
9040                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
9041         }
9042         mmap_read_unlock(current->mm);
9043         if (ret) {
9044                 /*
9045                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
9046                  * release any pages we did get
9047                  */
9048                 if (pret > 0)
9049                         unpin_user_pages(pages, pret);
9050                 goto done;
9051         }
9052
9053         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
9054         if (ret) {
9055                 unpin_user_pages(pages, pret);
9056                 goto done;
9057         }
9058
9059         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
9060         size = iov->iov_len;
9061         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9062                 size_t vec_len;
9063
9064                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
9065                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
9066                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
9067                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
9068                 off = 0;
9069                 size -= vec_len;
9070         }
9071         /* store original address for later verification */
9072         imu->ubuf = ubuf;
9073         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
9074         imu->nr_bvecs = nr_pages;
9075         *pimu = imu;
9076         ret = 0;
9077 done:
9078         if (ret)
9079                 kvfree(imu);
9080         kvfree(pages);
9081         kvfree(vmas);
9082         return ret;
9083 }
9084
9085 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
9086 {
9087         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
9088         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
9089 }
9090
9091 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
9092 {
9093         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
9094
9095         /*
9096          * Don't impose further limits on the size and buffer
9097          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
9098          * submitted if they are wrong.
9099          */
9100         if (!iov->iov_base)
9101                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
9102         if (!iov->iov_len)
9103                 return -EFAULT;
9104
9105         /* arbitrary limit, but we need something */
9106         if (iov->iov_len > SZ_1G)
9107                 return -EFAULT;
9108
9109         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
9110                 return -EOVERFLOW;
9111
9112         return 0;
9113 }
9114
9115 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9116                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
9117 {
9118         struct page *last_hpage = NULL;
9119         struct io_rsrc_data *data;
9120         int i, ret;
9121         struct iovec iov;
9122
9123         if (ctx->user_bufs)
9124                 return -EBUSY;
9125         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
9126                 return -EINVAL;
9127         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9128         if (ret)
9129                 return ret;
9130         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
9131         if (ret)
9132                 return ret;
9133         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
9134         if (ret) {
9135                 io_rsrc_data_free(data);
9136                 return ret;
9137         }
9138
9139         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
9140                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
9141                 if (ret)
9142                         break;
9143                 ret = io_buffer_validate(&iov);
9144                 if (ret)
9145                         break;
9146                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
9147                         ret = -EINVAL;
9148                         break;
9149                 }
9150
9151                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
9152                                              &last_hpage);
9153                 if (ret)
9154                         break;
9155         }
9156
9157         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
9158
9159         ctx->buf_data = data;
9160         if (ret)
9161                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9162         else
9163                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9164         return ret;
9165 }
9166
9167 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
9168                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9169                                    unsigned int nr_args)
9170 {
9171         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
9172         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
9173         struct page *last_hpage = NULL;
9174         bool needs_switch = false;
9175         __u32 done;
9176         int i, err;
9177
9178         if (!ctx->buf_data)
9179                 return -ENXIO;
9180         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
9181                 return -EINVAL;
9182
9183         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
9184                 struct io_mapped_ubuf *imu;
9185                 int offset = up->offset + done;
9186                 u64 tag = 0;
9187
9188                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
9189                 if (err)
9190                         break;
9191                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
9192                         err = -EFAULT;
9193                         break;
9194                 }
9195                 err = io_buffer_validate(&iov);
9196                 if (err)
9197                         break;
9198                 if (!iov.iov_base && tag) {
9199                         err = -EINVAL;
9200                         break;
9201                 }
9202                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
9203                 if (err)
9204                         break;
9205
9206                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
9207                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
9208                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, i,
9209                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
9210                         if (unlikely(err)) {
9211                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
9212                                 break;
9213                         }
9214                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
9215                         needs_switch = true;
9216                 }
9217
9218                 ctx->user_bufs[i] = imu;
9219                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
9220         }
9221
9222         if (needs_switch)
9223                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
9224         return done ? done : err;
9225 }
9226
9227 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
9228 {
9229         __s32 __user *fds = arg;
9230         int fd;
9231
9232         if (ctx->cq_ev_fd)
9233                 return -EBUSY;
9234
9235         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
9236                 return -EFAULT;
9237
9238         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
9239         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
9240                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
9241
9242                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9243                 return ret;
9244         }
9245
9246         return 0;
9247 }
9248
9249 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9250 {
9251         if (ctx->cq_ev_fd) {
9252                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
9253                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9254                 return 0;
9255         }
9256
9257         return -ENXIO;
9258 }
9259
9260 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
9261 {
9262         struct io_buffer *buf;
9263         unsigned long index;
9264
9265         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
9266                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
9267 }
9268
9269 static void io_req_cache_free(struct list_head *list)
9270 {
9271         struct io_kiocb *req, *nxt;
9272
9273         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, inflight_entry) {
9274                 list_del(&req->inflight_entry);
9275                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
9276         }
9277 }
9278
9279 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9280 {
9281         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
9282
9283         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9284
9285         if (state->free_reqs) {
9286                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
9287                 state->free_reqs = 0;
9288         }
9289
9290         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
9291         io_req_cache_free(&state->free_list);
9292         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9293 }
9294
9295 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
9296 {
9297         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
9298                 wait_for_completion(&data->done);
9299 }
9300
9301 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9302 {
9303         io_sq_thread_finish(ctx);
9304
9305         if (ctx->mm_account) {
9306                 mmdrop(ctx->mm_account);
9307                 ctx->mm_account = NULL;
9308         }
9309
9310         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
9311         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
9312         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
9313
9314         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9315         if (ctx->buf_data)
9316                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9317         if (ctx->file_data)
9318                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
9319         if (ctx->rings)
9320                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9321         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9322         io_eventfd_unregister(ctx);
9323         io_destroy_buffers(ctx);
9324         if (ctx->sq_creds)
9325                 put_cred(ctx->sq_creds);
9326
9327         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
9328         if (ctx->rsrc_node)
9329                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
9330         if (ctx->rsrc_backup_node)
9331                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
9332         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9333
9334         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
9335         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
9336
9337 #if defined(CONFIG_UNIX)
9338         if (ctx->ring_sock) {
9339                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
9340                 sock_release(ctx->ring_sock);
9341         }
9342 #endif
9343         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
9344
9345         io_mem_free(ctx->rings);
9346         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
9347
9348         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
9349         free_uid(ctx->user);
9350         io_req_caches_free(ctx);
9351         if (ctx->hash_map)
9352                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
9353         kfree(ctx->cancel_hash);
9354         kfree(ctx->dummy_ubuf);
9355         kfree(ctx);
9356 }
9357
9358 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
9359 {
9360         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9361         __poll_t mask = 0;
9362
9363         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
9364         /*
9365          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
9366          * io_commit_cqring
9367          */
9368         smp_rmb();
9369         if (!io_sqring_full(ctx))
9370                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
9371
9372         /*
9373          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
9374          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
9375          *      CPU0                    CPU1
9376          *      ----                    ----
9377          * lock(&ctx->uring_lock);
9378          *                              lock(&ep->mtx);
9379          *                              lock(&ctx->uring_lock);
9380          * lock(&ep->mtx);
9381          *
9382          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
9383          * pushs them to do the flush.
9384          */
9385         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
9386                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
9387
9388         return mask;
9389 }
9390
9391 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9392 {
9393         const struct cred *creds;
9394
9395         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
9396         if (creds) {
9397                 put_cred(creds);
9398                 return 0;
9399         }
9400
9401         return -EINVAL;
9402 }
9403
9404 struct io_tctx_exit {
9405         struct callback_head            task_work;
9406         struct completion               completion;
9407         struct io_ring_ctx              *ctx;
9408 };
9409
9410 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
9411 {
9412         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9413         struct io_tctx_exit *work;
9414
9415         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
9416         /*
9417          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
9418          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
9419          */
9420         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
9421                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
9422         complete(&work->completion);
9423 }
9424
9425 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9426 {
9427         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9428
9429         return req->ctx == data;
9430 }
9431
9432 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
9433 {
9434         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
9435         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
9436         unsigned long interval = HZ / 20;
9437         struct io_tctx_exit exit;
9438         struct io_tctx_node *node;
9439         int ret;
9440
9441         /*
9442          * If we're doing polled IO and end up having requests being
9443          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
9444          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
9445          * as nobody else will be looking for them.
9446          */
9447         do {
9448                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
9449                 if (ctx->sq_data) {
9450                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9451                         struct task_struct *tsk;
9452
9453                         io_sq_thread_park(sqd);
9454                         tsk = sqd->thread;
9455                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
9456                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
9457                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9458                         io_sq_thread_unpark(sqd);
9459                 }
9460
9461                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
9462                         /* there is little hope left, don't run it too often */
9463                         interval = HZ * 60;
9464                 }
9465         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
9466
9467         init_completion(&exit.completion);
9468         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
9469         exit.ctx = ctx;
9470         /*
9471          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
9472          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
9473          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
9474          * this lock/unlock section also waits them to finish.
9475          */
9476         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9477         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
9478                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
9479
9480                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
9481                                         ctx_node);
9482                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
9483                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
9484                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
9485                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
9486                         continue;
9487                 wake_up_process(node->task);
9488
9489                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9490                 wait_for_completion(&exit.completion);
9491                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9492         }
9493         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9494         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9495         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9496
9497         io_ring_ctx_free(ctx);
9498 }
9499
9500 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
9501 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
9502                              bool cancel_all)
9503 {
9504         struct io_kiocb *req, *tmp;
9505         int canceled = 0;
9506
9507         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9508         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
9509         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
9510                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
9511                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
9512                         canceled++;
9513                 }
9514         }
9515         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
9516         if (canceled != 0)
9517                 io_commit_cqring(ctx);
9518         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9519         if (canceled != 0)
9520                 io_cqring_ev_posted(ctx);
9521         return canceled != 0;
9522 }
9523
9524 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
9525 {
9526         unsigned long index;
9527         struct creds *creds;
9528
9529         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9530         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9531         if (ctx->rings)
9532                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9533         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
9534                 io_unregister_personality(ctx, index);
9535         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9536
9537         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
9538         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
9539
9540         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
9541         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9542
9543         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
9544         /*
9545          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
9546          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
9547          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
9548          * over using system_wq.
9549          */
9550         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
9551 }
9552
9553 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
9554 {
9555         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9556
9557         file->private_data = NULL;
9558         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9559         return 0;
9560 }
9561
9562 struct io_task_cancel {
9563         struct task_struct *task;
9564         bool all;
9565 };
9566
9567 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9568 {
9569         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9570         struct io_task_cancel *cancel = data;
9571
9572         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
9573 }
9574
9575 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
9576                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
9577 {
9578         struct io_defer_entry *de;
9579         LIST_HEAD(list);
9580
9581         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9582         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
9583                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
9584                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
9585                         break;
9586                 }
9587         }
9588         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9589         if (list_empty(&list))
9590                 return false;
9591
9592         while (!list_empty(&list)) {
9593                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
9594                 list_del_init(&de->list);
9595                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
9596                 kfree(de);
9597         }
9598         return true;
9599 }
9600
9601 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
9602 {
9603         struct io_tctx_node *node;
9604         enum io_wq_cancel cret;
9605         bool ret = false;
9606
9607         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9608         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
9609                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
9610
9611                 /*
9612                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
9613                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
9614                  */
9615                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
9616                         continue;
9617                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9618                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9619         }
9620         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9621
9622         return ret;
9623 }
9624
9625 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9626                                          struct task_struct *task,
9627                                          bool cancel_all)
9628 {
9629         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9630         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9631
9632         while (1) {
9633                 enum io_wq_cancel cret;
9634                 bool ret = false;
9635
9636                 if (!task) {
9637                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9638                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9639                         /*
9640                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9641                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9642                          */
9643                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9644                                                &cancel, true);
9645                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9646                 }
9647
9648                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9649                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9650                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9651                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9652                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9653                                 ret = true;
9654                         }
9655                 }
9656
9657                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9658                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9659                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9660                 if (task)
9661                         ret |= io_run_task_work();
9662                 if (!ret)
9663                         break;
9664                 cond_resched();
9665         }
9666 }
9667
9668 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9669 {
9670         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9671         struct io_tctx_node *node;
9672         int ret;
9673
9674         if (unlikely(!tctx)) {
9675                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9676                 if (unlikely(ret))
9677                         return ret;
9678
9679                 tctx = current->io_uring;
9680                 if (ctx->iowq_limits_set) {
9681                         unsigned int limits[2] = { ctx->iowq_limits[0],
9682                                                    ctx->iowq_limits[1], };
9683
9684                         ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, limits);
9685                         if (ret)
9686                                 return ret;
9687                 }
9688         }
9689         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9690                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9691                 if (!node)
9692                         return -ENOMEM;
9693                 node->ctx = ctx;
9694                 node->task = current;
9695
9696                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9697                                         node, GFP_KERNEL));
9698                 if (ret) {
9699                         kfree(node);
9700                         return ret;
9701                 }
9702
9703                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9704                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9705                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9706         }
9707         tctx->last = ctx;
9708         return 0;
9709 }
9710
9711 /*
9712  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9713  */
9714 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9715 {
9716         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9717
9718         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9719                 return 0;
9720         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9721 }
9722
9723 /*
9724  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9725  */
9726 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9727 {
9728         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9729         struct io_tctx_node *node;
9730
9731         if (!tctx)
9732                 return;
9733         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9734         if (!node)
9735                 return;
9736
9737         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9738         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9739
9740         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9741         list_del(&node->ctx_node);
9742         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9743
9744         if (tctx->last == node->ctx)
9745                 tctx->last = NULL;
9746         kfree(node);
9747 }
9748
9749 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9750 {
9751         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9752         struct io_tctx_node *node;
9753         unsigned long index;
9754
9755         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9756                 io_uring_del_tctx_node(index);
9757                 cond_resched();
9758         }
9759         if (wq) {
9760                 /*
9761                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9762                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9763                  */
9764                 io_wq_put_and_exit(wq);
9765                 tctx->io_wq = NULL;
9766         }
9767 }
9768
9769 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9770 {
9771         if (tracked)
9772                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9773         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9774 }
9775
9776 /*
9777  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9778  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
9779  */
9780 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9781 {
9782         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9783         struct io_ring_ctx *ctx;
9784         s64 inflight;
9785         DEFINE_WAIT(wait);
9786
9787         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9788
9789         if (!current->io_uring)
9790                 return;
9791         if (tctx->io_wq)
9792                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9793
9794         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9795         do {
9796                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9797                 /* read completions before cancelations */
9798                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9799                 if (!inflight)
9800                         break;
9801
9802                 if (!sqd) {
9803                         struct io_tctx_node *node;
9804                         unsigned long index;
9805
9806                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9807                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9808                                 if (node->ctx->sq_data)
9809                                         continue;
9810                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9811                                                              cancel_all);
9812                         }
9813                 } else {
9814                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9815                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9816                                                              cancel_all);
9817                 }
9818
9819                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9820                 io_run_task_work();
9821                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9822
9823                 /*
9824                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9825                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9826                  * prepare_to_wait().
9827                  */
9828                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9829                         schedule();
9830                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9831         } while (1);
9832
9833         io_uring_clean_tctx(tctx);
9834         if (cancel_all) {
9835                 /*
9836                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
9837                  * ->in_idle set for normal exit.
9838                  */
9839                 atomic_dec(&tctx->in_idle);
9840                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9841                 __io_uring_free(current);
9842         }
9843 }
9844
9845 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
9846 {
9847         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
9848 }
9849
9850 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9851                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9852 {
9853         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9854         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9855         struct page *page;
9856         void *ptr;
9857
9858         switch (offset) {
9859         case IORING_OFF_SQ_RING:
9860         case IORING_OFF_CQ_RING:
9861                 ptr = ctx->rings;
9862                 break;
9863         case IORING_OFF_SQES:
9864                 ptr = ctx->sq_sqes;
9865                 break;
9866         default:
9867                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9868         }
9869
9870         page = virt_to_head_page(ptr);
9871         if (sz > page_size(page))
9872                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9873
9874         return ptr;
9875 }
9876
9877 #ifdef CONFIG_MMU
9878
9879 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9880 {
9881         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9882         unsigned long pfn;
9883         void *ptr;
9884
9885         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9886         if (IS_ERR(ptr))
9887                 return PTR_ERR(ptr);
9888
9889         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9890         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9891 }
9892
9893 #else /* !CONFIG_MMU */
9894
9895 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9896 {
9897         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9898 }
9899
9900 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9901 {
9902         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9903 }
9904
9905 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9906         unsigned long addr, unsigned long len,
9907         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9908 {
9909         void *ptr;
9910
9911         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9912         if (IS_ERR(ptr))
9913                 return PTR_ERR(ptr);
9914
9915         return (unsigned long) ptr;
9916 }
9917
9918 #endif /* !CONFIG_MMU */
9919
9920 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9921 {
9922         DEFINE_WAIT(wait);
9923
9924         do {
9925                 if (!io_sqring_full(ctx))
9926                         break;
9927                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9928
9929                 if (!io_sqring_full(ctx))
9930                         break;
9931                 schedule();
9932         } while (!signal_pending(current));
9933
9934         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9935         return 0;
9936 }
9937
9938 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9939                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9940                           const sigset_t __user **sig)
9941 {
9942         struct io_uring_getevents_arg arg;
9943
9944         /*
9945          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9946          * is just a pointer to the sigset_t.
9947          */
9948         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9949                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9950                 *ts = NULL;
9951                 return 0;
9952         }
9953
9954         /*
9955          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9956          * timespec and sigset_t pointers if good.
9957          */
9958         if (*argsz != sizeof(arg))
9959                 return -EINVAL;
9960         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9961                 return -EFAULT;
9962         if (arg.pad)
9963                 return -EINVAL;
9964         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9965         *argsz = arg.sigmask_sz;
9966         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9967         return 0;
9968 }
9969
9970 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9971                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9972                 size_t, argsz)
9973 {
9974         struct io_ring_ctx *ctx;
9975         int submitted = 0;
9976         struct fd f;
9977         long ret;
9978
9979         io_run_task_work();
9980
9981         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9982                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9983                 return -EINVAL;
9984
9985         f = fdget(fd);
9986         if (unlikely(!f.file))
9987                 return -EBADF;
9988
9989         ret = -EOPNOTSUPP;
9990         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9991                 goto out_fput;
9992
9993         ret = -ENXIO;
9994         ctx = f.file->private_data;
9995         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9996                 goto out_fput;
9997
9998         ret = -EBADFD;
9999         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10000                 goto out;
10001
10002         /*
10003          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
10004          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
10005          * we were asked to.
10006          */
10007         ret = 0;
10008         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10009                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
10010
10011                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
10012                         ret = -EOWNERDEAD;
10013                         goto out;
10014                 }
10015                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
10016                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10017                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
10018                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
10019                         if (ret)
10020                                 goto out;
10021                 }
10022                 submitted = to_submit;
10023         } else if (to_submit) {
10024                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10025                 if (unlikely(ret))
10026                         goto out;
10027                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10028                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
10029                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10030
10031                 if (submitted != to_submit)
10032                         goto out;
10033         }
10034         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
10035                 const sigset_t __user *sig;
10036                 struct __kernel_timespec __user *ts;
10037
10038                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
10039                 if (unlikely(ret))
10040                         goto out;
10041
10042                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
10043
10044                 /*
10045                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
10046                  * space applications don't need to do io completion events
10047                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
10048                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
10049                  */
10050                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
10051                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10052                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
10053                 } else {
10054                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
10055                 }
10056         }
10057
10058 out:
10059         percpu_ref_put(&ctx->refs);
10060 out_fput:
10061         fdput(f);
10062         return submitted ? submitted : ret;
10063 }
10064
10065 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10066 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
10067                 const struct cred *cred)
10068 {
10069         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
10070         struct group_info *gi;
10071         kernel_cap_t cap;
10072         unsigned __capi;
10073         int g;
10074
10075         seq_printf(m, "%5d\n", id);
10076         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
10077         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
10078         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
10079         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
10080         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
10081         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
10082         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
10083         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
10084         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
10085         gi = cred->group_info;
10086         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
10087                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
10088                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
10089         }
10090         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
10091         cap = cred->cap_effective;
10092         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
10093                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
10094         seq_putc(m, '\n');
10095         return 0;
10096 }
10097
10098 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
10099 {
10100         struct io_sq_data *sq = NULL;
10101         bool has_lock;
10102         int i;
10103
10104         /*
10105          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
10106          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
10107          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
10108          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
10109          */
10110         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
10111
10112         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10113                 sq = ctx->sq_data;
10114                 if (!sq->thread)
10115                         sq = NULL;
10116         }
10117
10118         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
10119         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
10120         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
10121         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
10122                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
10123
10124                 if (f)
10125                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
10126                 else
10127                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
10128         }
10129         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
10130         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
10131                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
10132                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
10133
10134                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
10135         }
10136         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
10137                 unsigned long index;
10138                 const struct cred *cred;
10139
10140                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
10141                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
10142                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
10143         }
10144         seq_printf(m, "PollList:\n");
10145         spin_lock(&ctx->completion_lock);
10146         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
10147                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
10148                 struct io_kiocb *req;
10149
10150                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
10151                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
10152                                         req->task->task_works != NULL);
10153         }
10154         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10155         if (has_lock)
10156                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10157 }
10158
10159 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
10160 {
10161         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
10162
10163         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
10164                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
10165                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
10166         }
10167 }
10168 #endif
10169
10170 static const struct file_operations io_uring_fops = {
10171         .release        = io_uring_release,
10172         .mmap           = io_uring_mmap,
10173 #ifndef CONFIG_MMU
10174         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
10175         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
10176 #endif
10177         .poll           = io_uring_poll,
10178 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10179         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
10180 #endif
10181 };
10182
10183 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
10184                                   struct io_uring_params *p)
10185 {
10186         struct io_rings *rings;
10187         size_t size, sq_array_offset;
10188
10189         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
10190         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
10191         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
10192
10193         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
10194         if (size == SIZE_MAX)
10195                 return -EOVERFLOW;
10196
10197         rings = io_mem_alloc(size);
10198         if (!rings)
10199                 return -ENOMEM;
10200
10201         ctx->rings = rings;
10202         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
10203         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
10204         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
10205         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
10206         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
10207
10208         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
10209         if (size == SIZE_MAX) {
10210                 io_mem_free(ctx->rings);
10211                 ctx->rings = NULL;
10212                 return -EOVERFLOW;
10213         }
10214
10215         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
10216         if (!ctx->sq_sqes) {
10217                 io_mem_free(ctx->rings);
10218                 ctx->rings = NULL;
10219                 return -ENOMEM;
10220         }
10221
10222         return 0;
10223 }
10224
10225 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
10226 {
10227         int ret, fd;
10228
10229         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
10230         if (fd < 0)
10231                 return fd;
10232
10233         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10234         if (ret) {
10235                 put_unused_fd(fd);
10236                 return ret;
10237         }
10238         fd_install(fd, file);
10239         return fd;
10240 }
10241
10242 /*
10243  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
10244  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
10245  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
10246  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
10247  */
10248 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
10249 {
10250         struct file *file;
10251 #if defined(CONFIG_UNIX)
10252         int ret;
10253
10254         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
10255                                 &ctx->ring_sock);
10256         if (ret)
10257                 return ERR_PTR(ret);
10258 #endif
10259
10260         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
10261                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
10262 #if defined(CONFIG_UNIX)
10263         if (IS_ERR(file)) {
10264                 sock_release(ctx->ring_sock);
10265                 ctx->ring_sock = NULL;
10266         } else {
10267                 ctx->ring_sock->file = file;
10268         }
10269 #endif
10270         return file;
10271 }
10272
10273 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
10274                            struct io_uring_params __user *params)
10275 {
10276         struct io_ring_ctx *ctx;
10277         struct file *file;
10278         int ret;
10279
10280         if (!entries)
10281                 return -EINVAL;
10282         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
10283                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10284                         return -EINVAL;
10285                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
10286         }
10287
10288         /*
10289          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
10290          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
10291          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
10292          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
10293          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
10294          * of CQ ring entries manually.
10295          */
10296         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
10297         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
10298                 /*
10299                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
10300                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
10301                  * any cq vs sq ring sizing.
10302                  */
10303                 if (!p->cq_entries)
10304                         return -EINVAL;
10305                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
10306                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10307                                 return -EINVAL;
10308                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
10309                 }
10310                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
10311                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
10312                         return -EINVAL;
10313         } else {
10314                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
10315         }
10316
10317         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
10318         if (!ctx)
10319                 return -ENOMEM;
10320         ctx->compat = in_compat_syscall();
10321         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
10322                 ctx->user = get_uid(current_user());
10323
10324         /*
10325          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
10326          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
10327          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
10328          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
10329          */
10330         mmgrab(current->mm);
10331         ctx->mm_account = current->mm;
10332
10333         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
10334         if (ret)
10335                 goto err;
10336
10337         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
10338         if (ret)
10339                 goto err;
10340         /* always set a rsrc node */
10341         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10342         if (ret)
10343                 goto err;
10344         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
10345
10346         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
10347         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
10348         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
10349         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
10350         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
10351         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
10352         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
10353         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
10354
10355         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
10356         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
10357         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
10358         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
10359         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
10360         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
10361         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
10362         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
10363
10364         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
10365                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
10366                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
10367                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
10368                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
10369                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
10370
10371         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
10372                 ret = -EFAULT;
10373                 goto err;
10374         }
10375
10376         file = io_uring_get_file(ctx);
10377         if (IS_ERR(file)) {
10378                 ret = PTR_ERR(file);
10379                 goto err;
10380         }
10381
10382         /*
10383          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
10384          * having closed it before we finish setup
10385          */
10386         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
10387         if (ret < 0) {
10388                 /* fput will clean it up */
10389                 fput(file);
10390                 return ret;
10391         }
10392
10393         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
10394         return ret;
10395 err:
10396         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
10397         return ret;
10398 }
10399
10400 /*
10401  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
10402  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
10403  * params structure passed in.
10404  */
10405 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
10406 {
10407         struct io_uring_params p;
10408         int i;
10409
10410         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
10411                 return -EFAULT;
10412         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
10413                 if (p.resv[i])
10414                         return -EINVAL;
10415         }
10416
10417         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
10418                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
10419                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
10420                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
10421                 return -EINVAL;
10422
10423         return  io_uring_create(entries, &p, params);
10424 }
10425
10426 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
10427                 struct io_uring_params __user *, params)
10428 {
10429         return io_uring_setup(entries, params);
10430 }
10431
10432 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
10433 {
10434         struct io_uring_probe *p;
10435         size_t size;
10436         int i, ret;
10437
10438         size = struct_size(p, ops, nr_args);
10439         if (size == SIZE_MAX)
10440                 return -EOVERFLOW;
10441         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
10442         if (!p)
10443                 return -ENOMEM;
10444
10445         ret = -EFAULT;
10446         if (copy_from_user(p, arg, size))
10447                 goto out;
10448         ret = -EINVAL;
10449         if (memchr_inv(p, 0, size))
10450                 goto out;
10451
10452         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
10453         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
10454                 nr_args = IORING_OP_LAST;
10455
10456         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10457                 p->ops[i].op = i;
10458                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
10459                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
10460         }
10461         p->ops_len = i;
10462
10463         ret = 0;
10464         if (copy_to_user(arg, p, size))
10465                 ret = -EFAULT;
10466 out:
10467         kfree(p);
10468         return ret;
10469 }
10470
10471 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
10472 {
10473         const struct cred *creds;
10474         u32 id;
10475         int ret;
10476
10477         creds = get_current_cred();
10478
10479         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
10480                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
10481         if (ret < 0) {
10482                 put_cred(creds);
10483                 return ret;
10484         }
10485         return id;
10486 }
10487
10488 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10489                                     unsigned int nr_args)
10490 {
10491         struct io_uring_restriction *res;
10492         size_t size;
10493         int i, ret;
10494
10495         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
10496         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10497                 return -EBADFD;
10498
10499         /* We allow only a single restrictions registration */
10500         if (ctx->restrictions.registered)
10501                 return -EBUSY;
10502
10503         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
10504                 return -EINVAL;
10505
10506         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
10507         if (size == SIZE_MAX)
10508                 return -EOVERFLOW;
10509
10510         res = memdup_user(arg, size);
10511         if (IS_ERR(res))
10512                 return PTR_ERR(res);
10513
10514         ret = 0;
10515
10516         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10517                 switch (res[i].opcode) {
10518                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
10519                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
10520                                 ret = -EINVAL;
10521                                 goto out;
10522                         }
10523
10524                         __set_bit(res[i].register_op,
10525                                   ctx->restrictions.register_op);
10526                         break;
10527                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
10528                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
10529                                 ret = -EINVAL;
10530                                 goto out;
10531                         }
10532
10533                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
10534                         break;
10535                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
10536                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
10537                         break;
10538                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
10539                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
10540                         break;
10541                 default:
10542                         ret = -EINVAL;
10543                         goto out;
10544                 }
10545         }
10546
10547 out:
10548         /* Reset all restrictions if an error happened */
10549         if (ret != 0)
10550                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
10551         else
10552                 ctx->restrictions.registered = true;
10553
10554         kfree(res);
10555         return ret;
10556 }
10557
10558 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
10559 {
10560         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10561                 return -EBADFD;
10562
10563         if (ctx->restrictions.registered)
10564                 ctx->restricted = 1;
10565
10566         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
10567         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
10568                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10569         return 0;
10570 }
10571
10572 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
10573                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10574                                      unsigned nr_args)
10575 {
10576         __u32 tmp;
10577         int err;
10578
10579         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
10580                 return -EOVERFLOW;
10581         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10582         if (err)
10583                 return err;
10584
10585         switch (type) {
10586         case IORING_RSRC_FILE:
10587                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
10588         case IORING_RSRC_BUFFER:
10589                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
10590         }
10591         return -EINVAL;
10592 }
10593
10594 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10595                                     unsigned nr_args)
10596 {
10597         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10598
10599         if (!nr_args)
10600                 return -EINVAL;
10601         memset(&up, 0, sizeof(up));
10602         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
10603                 return -EFAULT;
10604         if (up.resv || up.resv2)
10605                 return -EINVAL;
10606         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
10607 }
10608
10609 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10610                                    unsigned size, unsigned type)
10611 {
10612         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10613
10614         if (size != sizeof(up))
10615                 return -EINVAL;
10616         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
10617                 return -EFAULT;
10618         if (!up.nr || up.resv || up.resv2)
10619                 return -EINVAL;
10620         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
10621 }
10622
10623 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10624                             unsigned int size, unsigned int type)
10625 {
10626         struct io_uring_rsrc_register rr;
10627
10628         /* keep it extendible */
10629         if (size != sizeof(rr))
10630                 return -EINVAL;
10631
10632         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
10633         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
10634                 return -EFAULT;
10635         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10636                 return -EINVAL;
10637
10638         switch (type) {
10639         case IORING_RSRC_FILE:
10640                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10641                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10642         case IORING_RSRC_BUFFER:
10643                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10644                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10645         }
10646         return -EINVAL;
10647 }
10648
10649 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10650                                 unsigned len)
10651 {
10652         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10653         cpumask_var_t new_mask;
10654         int ret;
10655
10656         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10657                 return -EINVAL;
10658
10659         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10660                 return -ENOMEM;
10661
10662         cpumask_clear(new_mask);
10663         if (len > cpumask_size())
10664                 len = cpumask_size();
10665
10666         if (in_compat_syscall()) {
10667                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
10668                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
10669                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
10670         } else {
10671                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
10672         }
10673
10674         if (ret) {
10675                 free_cpumask_var(new_mask);
10676                 return -EFAULT;
10677         }
10678
10679         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10680         free_cpumask_var(new_mask);
10681         return ret;
10682 }
10683
10684 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10685 {
10686         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10687
10688         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10689                 return -EINVAL;
10690
10691         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10692 }
10693
10694 static int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
10695                                         void __user *arg)
10696         __must_hold(&ctx->uring_lock)
10697 {
10698         struct io_tctx_node *node;
10699         struct io_uring_task *tctx = NULL;
10700         struct io_sq_data *sqd = NULL;
10701         __u32 new_count[2];
10702         int i, ret;
10703
10704         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
10705                 return -EFAULT;
10706         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10707                 if (new_count[i] > INT_MAX)
10708                         return -EINVAL;
10709
10710         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10711                 sqd = ctx->sq_data;
10712                 if (sqd) {
10713                         /*
10714                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
10715                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
10716                          * a ref to the ctx.
10717                          */
10718                         refcount_inc(&sqd->refs);
10719                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10720                         mutex_lock(&sqd->lock);
10721                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10722                         if (sqd->thread)
10723                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
10724                 }
10725         } else {
10726                 tctx = current->io_uring;
10727         }
10728
10729         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
10730
10731         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10732                 if (new_count[i])
10733                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
10734         ctx->iowq_limits_set = true;
10735
10736         ret = -EINVAL;
10737         if (tctx && tctx->io_wq) {
10738                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10739                 if (ret)
10740                         goto err;
10741         } else {
10742                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
10743         }
10744
10745         if (sqd) {
10746                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10747                 io_put_sq_data(sqd);
10748         }
10749
10750         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
10751                 return -EFAULT;
10752
10753         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
10754         if (sqd)
10755                 return 0;
10756
10757         /* now propagate the restriction to all registered users */
10758         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
10759                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
10760
10761                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
10762                         continue;
10763
10764                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10765                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
10766                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
10767                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10768         }
10769         return 0;
10770 err:
10771         if (sqd) {
10772                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10773                 io_put_sq_data(sqd);
10774         }
10775         return ret;
10776 }
10777
10778 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10779 {
10780         switch (op) {
10781         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10782         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10783         case IORING_REGISTER_FILES:
10784         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10785         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10786         case IORING_REGISTER_PROBE:
10787         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10788         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10789         case IORING_REGISTER_FILES2:
10790         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10791         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10792         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10793         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10794         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10795         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10796                 return false;
10797         default:
10798                 return true;
10799         }
10800 }
10801
10802 static int io_ctx_quiesce(struct io_ring_ctx *ctx)
10803 {
10804         long ret;
10805
10806         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10807
10808         /*
10809          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
10810          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab the
10811          * uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
10812          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
10813          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
10814          */
10815         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10816         do {
10817                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10818                 if (!ret)
10819                         break;
10820                 ret = io_run_task_work_sig();
10821         } while (ret >= 0);
10822         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10823
10824         if (ret)
10825                 io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10826         return ret;
10827 }
10828
10829 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10830                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10831         __releases(ctx->uring_lock)
10832         __acquires(ctx->uring_lock)
10833 {
10834         int ret;
10835
10836         /*
10837          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10838          * someone else killed the ctx or is already going through
10839          * io_uring_register().
10840          */
10841         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10842                 return -ENXIO;
10843
10844         if (ctx->restricted) {
10845                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10846                         return -EINVAL;
10847                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10848                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10849                         return -EACCES;
10850         }
10851
10852         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10853                 ret = io_ctx_quiesce(ctx);
10854                 if (ret)
10855                         return ret;
10856         }
10857
10858         switch (opcode) {
10859         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10860                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10861                 break;
10862         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10863                 ret = -EINVAL;
10864                 if (arg || nr_args)
10865                         break;
10866                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10867                 break;
10868         case IORING_REGISTER_FILES:
10869                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10870                 break;
10871         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10872                 ret = -EINVAL;
10873                 if (arg || nr_args)
10874                         break;
10875                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10876                 break;
10877         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10878                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10879                 break;
10880         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10881         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10882                 ret = -EINVAL;
10883                 if (nr_args != 1)
10884                         break;
10885                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10886                 if (ret)
10887                         break;
10888                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10889                         ctx->eventfd_async = 1;
10890                 else
10891                         ctx->eventfd_async = 0;
10892                 break;
10893         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10894                 ret = -EINVAL;
10895                 if (arg || nr_args)
10896                         break;
10897                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10898                 break;
10899         case IORING_REGISTER_PROBE:
10900                 ret = -EINVAL;
10901                 if (!arg || nr_args > 256)
10902                         break;
10903                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10904                 break;
10905         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10906                 ret = -EINVAL;
10907                 if (arg || nr_args)
10908                         break;
10909                 ret = io_register_personality(ctx);
10910                 break;
10911         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10912                 ret = -EINVAL;
10913                 if (arg)
10914                         break;
10915                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10916                 break;
10917         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10918                 ret = -EINVAL;
10919                 if (arg || nr_args)
10920                         break;
10921                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10922                 break;
10923         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10924                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10925                 break;
10926         case IORING_REGISTER_FILES2:
10927                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10928                 break;
10929         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10930                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10931                                               IORING_RSRC_FILE);
10932                 break;
10933         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10934                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10935                 break;
10936         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10937                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10938                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10939                 break;
10940         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10941                 ret = -EINVAL;
10942                 if (!arg || !nr_args)
10943                         break;
10944                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10945                 break;
10946         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10947                 ret = -EINVAL;
10948                 if (arg || nr_args)
10949                         break;
10950                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10951                 break;
10952         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10953                 ret = -EINVAL;
10954                 if (!arg || nr_args != 2)
10955                         break;
10956                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
10957                 break;
10958         default:
10959                 ret = -EINVAL;
10960                 break;
10961         }
10962
10963         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10964                 /* bring the ctx back to life */
10965                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10966                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10967         }
10968         return ret;
10969 }
10970
10971 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10972                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10973 {
10974         struct io_ring_ctx *ctx;
10975         long ret = -EBADF;
10976         struct fd f;
10977
10978         f = fdget(fd);
10979         if (!f.file)
10980                 return -EBADF;
10981
10982         ret = -EOPNOTSUPP;
10983         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10984                 goto out_fput;
10985
10986         ctx = f.file->private_data;
10987
10988         io_run_task_work();
10989
10990         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10991         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10992         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10993         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10994                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10995 out_fput:
10996         fdput(f);
10997         return ret;
10998 }
10999
11000 static int __init io_uring_init(void)
11001 {
11002 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
11003         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
11004         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
11005 } while (0)
11006
11007 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
11008         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
11009         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
11010         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
11011         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
11012         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
11013         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
11014         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
11015         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
11016         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
11017         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
11018         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
11019         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
11020         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
11021         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
11022         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
11023         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
11024         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
11025         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
11026         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
11027         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
11028         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
11029         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
11030         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
11031         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
11032         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
11033         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
11034         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
11035         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
11036         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
11037         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
11038         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
11039         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
11040
11041         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
11042                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
11043         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
11044                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
11045
11046         /* ->buf_index is u16 */
11047         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
11048
11049         /* should fit into one byte */
11050         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
11051
11052         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
11053         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
11054
11055         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
11056                                 SLAB_ACCOUNT);
11057         return 0;
11058 };
11059 __initcall(io_uring_init);