fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/kthread.h>
  61 #include <linux/blkdev.h>
  62 #include <linux/bvec.h>
  63 #include <linux/net.h>
  64 #include <net/sock.h>
  65 #include <net/af_unix.h>
  66 #include <net/scm.h>
  67 #include <linux/anon_inodes.h>
  68 #include <linux/sched/mm.h>
  69 #include <linux/uaccess.h>
  70 #include <linux/nospec.h>
  71 #include <linux/sizes.h>
  72 #include <linux/hugetlb.h>
  73 #include <linux/highmem.h>
  74 #include <linux/namei.h>
  75 #include <linux/fsnotify.h>
  76 #include <linux/fadvise.h>
  77 #include <linux/eventpoll.h>
  78 #include <linux/fs_struct.h>
  79 #include <linux/splice.h>
  80 #include <linux/task_work.h>
  81 #include <linux/pagemap.h>
  82 #include <linux/io_uring.h>
  83 #include <linux/blk-cgroup.h>
  84 #include <linux/audit.h>
  85
  86 #define CREATE_TRACE_POINTS
  87 #include <trace/events/io_uring.h>
  88
  89 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  90
  91 #include "internal.h"
  92 #include "io-wq.h"
  93
  94 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  95 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  96
  97 /*
  98  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  99  */
 100 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
 101 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
 102 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 103 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 struct io_mapped_ubuf {
 191         u64             ubuf;
 192         size_t          len;
 193         struct          bio_vec *bvec;
 194         unsigned int    nr_bvecs;
 195         unsigned long   acct_pages;
 196 };
 197
 198 struct fixed_file_table {
 199         struct file             **files;
 200 };
 201
 202 struct fixed_file_ref_node {
 203         struct percpu_ref               refs;
 204         struct list_head                node;
 205         struct list_head                file_list;
 206         struct fixed_file_data          *file_data;
 207         struct llist_node               llist;
 208         bool                            done;
 209 };
 210
 211 struct fixed_file_data {
 212         struct fixed_file_table         *table;
 213         struct io_ring_ctx              *ctx;
 214
 215         struct fixed_file_ref_node      *node;
 216         struct percpu_ref               refs;
 217         struct completion               done;
 218         struct list_head                ref_list;
 219         spinlock_t                      lock;
 220 };
 221
 222 struct io_buffer {
 223         struct list_head list;
 224         __u64 addr;
 225         __u32 len;
 226         __u16 bid;
 227 };
 228
 229 struct io_restriction {
 230         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 231         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 232         u8 sqe_flags_allowed;
 233         u8 sqe_flags_required;
 234         bool registered;
 235 };
 236
 237 struct io_sq_data {
 238         refcount_t              refs;
 239         struct mutex            lock;
 240
 241         /* ctx's that are using this sqd */
 242         struct list_head        ctx_list;
 243         struct list_head        ctx_new_list;
 244         struct mutex            ctx_lock;
 245
 246         struct task_struct      *thread;
 247         struct wait_queue_head  wait;
 248 };
 249
 250 struct io_ring_ctx {
 251         struct {
 252                 struct percpu_ref       refs;
 253         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 254
 255         struct {
 256                 unsigned int            flags;
 257                 unsigned int            compat: 1;
 258                 unsigned int            limit_mem: 1;
 259                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 260                 unsigned int            drain_next: 1;
 261                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 262                 unsigned int            restricted: 1;
 263                 unsigned int            sqo_dead: 1;
 264
 265                 /*
 266                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 267                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 268                  *
 269                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 270                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 271                  * the queue when needed.
 272                  *
 273                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 274                  * array.
 275                  */
 276                 u32                     *sq_array;
 277                 unsigned                cached_sq_head;
 278                 unsigned                sq_entries;
 279                 unsigned                sq_mask;
 280                 unsigned                sq_thread_idle;
 281                 unsigned                cached_sq_dropped;
 282                 unsigned                cached_cq_overflow;
 283                 unsigned long           sq_check_overflow;
 284
 285                 struct list_head        defer_list;
 286                 struct list_head        timeout_list;
 287                 struct list_head        cq_overflow_list;
 288
 289                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 290         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 291
 292         struct io_rings *rings;
 293
 294         /* IO offload */
 295         struct io_wq            *io_wq;
 296
 297         /*
 298          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
 299          * have access to the ->files
 300          */
 301         struct task_struct      *sqo_task;
 302
 303         /* Only used for accounting purposes */
 304         struct mm_struct        *mm_account;
 305
 306 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 307         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
 308 #endif
 309
 310         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 311
 312         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 313         struct wait_queue_entry sqo_wait_entry;
 314         struct list_head        sqd_list;
 315
 316         /*
 317          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 318          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 319          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 320          */
 321         struct fixed_file_data  *file_data;
 322         unsigned                nr_user_files;
 323
 324         /* if used, fixed mapped user buffers */
 325         unsigned                nr_user_bufs;
 326         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 327
 328         struct user_struct      *user;
 329
 330         const struct cred       *creds;
 331
 332 #ifdef CONFIG_AUDIT
 333         kuid_t                  loginuid;
 334         unsigned int            sessionid;
 335 #endif
 336
 337         struct completion       ref_comp;
 338         struct completion       sq_thread_comp;
 339
 340         /* if all else fails... */
 341         struct io_kiocb         *fallback_req;
 342
 343 #if defined(CONFIG_UNIX)
 344         struct socket           *ring_sock;
 345 #endif
 346
 347         struct xarray           io_buffers;
 348
 349         struct xarray           personalities;
 350         u32                     pers_next;
 351
 352         struct {
 353                 unsigned                cached_cq_tail;
 354                 unsigned                cq_entries;
 355                 unsigned                cq_mask;
 356                 atomic_t                cq_timeouts;
 357                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 358                 unsigned long           cq_check_overflow;
 359                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 360                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 361                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 362         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 363
 364         struct {
 365                 struct mutex            uring_lock;
 366                 wait_queue_head_t       wait;
 367         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 368
 369         struct {
 370                 spinlock_t              completion_lock;
 371
 372                 /*
 373                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 374                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 375                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 376                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 377                  */
 378                 struct list_head        iopoll_list;
 379                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 380                 unsigned                cancel_hash_bits;
 381                 bool                    poll_multi_file;
 382
 383                 spinlock_t              inflight_lock;
 384                 struct list_head        inflight_list;
 385         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 386
 387         struct delayed_work             file_put_work;
 388         struct llist_head               file_put_llist;
 389
 390         struct work_struct              exit_work;
 391         struct io_restriction           restrictions;
 392 };
 393
 394 /*
 395  * First field must be the file pointer in all the
 396  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 397  */
 398 struct io_poll_iocb {
 399         struct file                     *file;
 400         union {
 401                 struct wait_queue_head  *head;
 402                 u64                     addr;
 403         };
 404         __poll_t                        events;
 405         bool                            done;
 406         bool                            canceled;
 407         struct wait_queue_entry         wait;
 408 };
 409
 410 struct io_close {
 411         struct file                     *file;
 412         struct file                     *put_file;
 413         int                             fd;
 414 };
 415
 416 struct io_timeout_data {
 417         struct io_kiocb                 *req;
 418         struct hrtimer                  timer;
 419         struct timespec64               ts;
 420         enum hrtimer_mode               mode;
 421 };
 422
 423 struct io_accept {
 424         struct file                     *file;
 425         struct sockaddr __user          *addr;
 426         int __user                      *addr_len;
 427         int                             flags;
 428         unsigned long                   nofile;
 429 };
 430
 431 struct io_sync {
 432         struct file                     *file;
 433         loff_t                          len;
 434         loff_t                          off;
 435         int                             flags;
 436         int                             mode;
 437 };
 438
 439 struct io_cancel {
 440         struct file                     *file;
 441         u64                             addr;
 442 };
 443
 444 struct io_timeout {
 445         struct file                     *file;
 446         u32                             off;
 447         u32                             target_seq;
 448         struct list_head                list;
 449 };
 450
 451 struct io_timeout_rem {
 452         struct file                     *file;
 453         u64                             addr;
 454 };
 455
 456 struct io_rw {
 457         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 458         struct kiocb                    kiocb;
 459         u64                             addr;
 460         u64                             len;
 461 };
 462
 463 struct io_connect {
 464         struct file                     *file;
 465         struct sockaddr __user          *addr;
 466         int                             addr_len;
 467 };
 468
 469 struct io_sr_msg {
 470         struct file                     *file;
 471         union {
 472                 struct user_msghdr __user *umsg;
 473                 void __user             *buf;
 474         };
 475         int                             msg_flags;
 476         int                             bgid;
 477         size_t                          len;
 478         struct io_buffer                *kbuf;
 479 };
 480
 481 struct io_open {
 482         struct file                     *file;
 483         int                             dfd;
 484         bool                            ignore_nonblock;
 485         struct filename                 *filename;
 486         struct open_how                 how;
 487         unsigned long                   nofile;
 488 };
 489
 490 struct io_files_update {
 491         struct file                     *file;
 492         u64                             arg;
 493         u32                             nr_args;
 494         u32                             offset;
 495 };
 496
 497 struct io_fadvise {
 498         struct file                     *file;
 499         u64                             offset;
 500         u32                             len;
 501         u32                             advice;
 502 };
 503
 504 struct io_madvise {
 505         struct file                     *file;
 506         u64                             addr;
 507         u32                             len;
 508         u32                             advice;
 509 };
 510
 511 struct io_epoll {
 512         struct file                     *file;
 513         int                             epfd;
 514         int                             op;
 515         int                             fd;
 516         struct epoll_event              event;
 517 };
 518
 519 struct io_splice {
 520         struct file                     *file_out;
 521         struct file                     *file_in;
 522         loff_t                          off_out;
 523         loff_t                          off_in;
 524         u64                             len;
 525         unsigned int                    flags;
 526 };
 527
 528 struct io_provide_buf {
 529         struct file                     *file;
 530         __u64                           addr;
 531         __u32                           len;
 532         __u32                           bgid;
 533         __u16                           nbufs;
 534         __u16                           bid;
 535 };
 536
 537 struct io_statx {
 538         struct file                     *file;
 539         int                             dfd;
 540         unsigned int                    mask;
 541         unsigned int                    flags;
 542         const char __user               *filename;
 543         struct statx __user             *buffer;
 544 };
 545
 546 struct io_completion {
 547         struct file                     *file;
 548         struct list_head                list;
 549         u32                             cflags;
 550 };
 551
 552 struct io_async_connect {
 553         struct sockaddr_storage         address;
 554 };
 555
 556 struct io_async_msghdr {
 557         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 558         struct iovec                    *iov;
 559         struct sockaddr __user          *uaddr;
 560         struct msghdr                   msg;
 561         struct sockaddr_storage         addr;
 562 };
 563
 564 struct io_async_rw {
 565         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 566         const struct iovec              *free_iovec;
 567         struct iov_iter                 iter;
 568         size_t                          bytes_done;
 569         struct wait_page_queue          wpq;
 570 };
 571
 572 enum {
 573         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 574         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 575         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 576         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 577         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 578         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 579
 580         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
 581         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 582         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 583         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 584         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 585         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 586         REQ_F_ISREG_BIT,
 587         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 588         REQ_F_POLLED_BIT,
 589         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 590         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 591         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
 592         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 593
 594         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 595         __REQ_F_LAST_BIT,
 596 };
 597
 598 enum {
 599         /* ctx owns file */
 600         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 601         /* drain existing IO first */
 602         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 603         /* linked sqes */
 604         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 605         /* doesn't sever on completion < 0 */
 606         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 607         /* IOSQE_ASYNC */
 608         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 609         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 610         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 611
 612         /* head of a link */
 613         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
 614         /* fail rest of links */
 615         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 616         /* on inflight list */
 617         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 618         /* read/write uses file position */
 619         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 620         /* must not punt to workers */
 621         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 622         /* has or had linked timeout */
 623         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 624         /* regular file */
 625         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 626         /* needs cleanup */
 627         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 628         /* already went through poll handler */
 629         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 630         /* buffer already selected */
 631         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 632         /* doesn't need file table for this request */
 633         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 634         /* io_wq_work is initialized */
 635         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
 636         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 637         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 638 };
 639
 640 struct async_poll {
 641         struct io_poll_iocb     poll;
 642         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 643 };
 644
 645 /*
 646  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 647  * as the first entry in their struct definition. So you can
 648  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 649  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 650  */
 651 struct io_kiocb {
 652         union {
 653                 struct file             *file;
 654                 struct io_rw            rw;
 655                 struct io_poll_iocb     poll;
 656                 struct io_accept        accept;
 657                 struct io_sync          sync;
 658                 struct io_cancel        cancel;
 659                 struct io_timeout       timeout;
 660                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 661                 struct io_connect       connect;
 662                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 663                 struct io_open          open;
 664                 struct io_close         close;
 665                 struct io_files_update  files_update;
 666                 struct io_fadvise       fadvise;
 667                 struct io_madvise       madvise;
 668                 struct io_epoll         epoll;
 669                 struct io_splice        splice;
 670                 struct io_provide_buf   pbuf;
 671                 struct io_statx         statx;
 672                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 673                 struct io_completion    compl;
 674         };
 675
 676         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 677         void                            *async_data;
 678         u8                              opcode;
 679         /* polled IO has completed */
 680         u8                              iopoll_completed;
 681
 682         u16                             buf_index;
 683         u32                             result;
 684
 685         struct io_ring_ctx              *ctx;
 686         unsigned int                    flags;
 687         refcount_t                      refs;
 688         struct task_struct              *task;
 689         u64                             user_data;
 690
 691         struct list_head                link_list;
 692
 693         /*
 694          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 695          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 696          */
 697         struct list_head                inflight_entry;
 698
 699         struct list_head                iopoll_entry;
 700
 701         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
 702         struct callback_head            task_work;
 703         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 704         struct hlist_node               hash_node;
 705         struct async_poll               *apoll;
 706         struct io_wq_work               work;
 707 };
 708
 709 struct io_defer_entry {
 710         struct list_head        list;
 711         struct io_kiocb         *req;
 712         u32                     seq;
 713 };
 714
 715 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 716
 717 struct io_comp_state {
 718         unsigned int            nr;
 719         struct list_head        list;
 720         struct io_ring_ctx      *ctx;
 721 };
 722
 723 struct io_submit_state {
 724         struct blk_plug         plug;
 725
 726         /*
 727          * io_kiocb alloc cache
 728          */
 729         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 730         unsigned int            free_reqs;
 731
 732         /*
 733          * Batch completion logic
 734          */
 735         struct io_comp_state    comp;
 736
 737         /*
 738          * File reference cache
 739          */
 740         struct file             *file;
 741         unsigned int            fd;
 742         unsigned int            has_refs;
 743         unsigned int            ios_left;
 744 };
 745
 746 struct io_op_def {
 747         /* needs req->file assigned */
 748         unsigned                needs_file : 1;
 749         /* don't fail if file grab fails */
 750         unsigned                needs_file_no_error : 1;
 751         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 752         unsigned                hash_reg_file : 1;
 753         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 754         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 755         /* opcode is not supported by this kernel */
 756         unsigned                not_supported : 1;
 757         /* set if opcode supports polled "wait" */
 758         unsigned                pollin : 1;
 759         unsigned                pollout : 1;
 760         /* op supports buffer selection */
 761         unsigned                buffer_select : 1;
 762         /* must always have async data allocated */
 763         unsigned                needs_async_data : 1;
 764         /* size of async data needed, if any */
 765         unsigned short          async_size;
 766         unsigned                work_flags;
 767 };
 768
 769 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 770         [IORING_OP_NOP] = {},
 771         [IORING_OP_READV] = {
 772                 .needs_file             = 1,
 773                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 774                 .pollin                 = 1,
 775                 .buffer_select          = 1,
 776                 .needs_async_data       = 1,
 777                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 778                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 779                                           IO_WQ_WORK_FILES,
 780         },
 781         [IORING_OP_WRITEV] = {
 782                 .needs_file             = 1,
 783                 .hash_reg_file          = 1,
 784                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 785                 .pollout                = 1,
 786                 .needs_async_data       = 1,
 787                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 788                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 789                                           IO_WQ_WORK_FSIZE | IO_WQ_WORK_FILES,
 790         },
 791         [IORING_OP_FSYNC] = {
 792                 .needs_file             = 1,
 793                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 794         },
 795         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 796                 .needs_file             = 1,
 797                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 798                 .pollin                 = 1,
 799                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 800                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM |
 801                                           IO_WQ_WORK_FILES,
 802         },
 803         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 804                 .needs_file             = 1,
 805                 .hash_reg_file          = 1,
 806                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 807                 .pollout                = 1,
 808                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 809                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
 810                                           IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
 811         },
 812         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 813                 .needs_file             = 1,
 814                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 815         },
 816         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 817         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 818                 .needs_file             = 1,
 819                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 820         },
 821         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 822                 .needs_file             = 1,
 823                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 824                 .pollout                = 1,
 825                 .needs_async_data       = 1,
 826                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 827                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 828                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 829         },
 830         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 831                 .needs_file             = 1,
 832                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 833                 .pollin                 = 1,
 834                 .buffer_select          = 1,
 835                 .needs_async_data       = 1,
 836                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 837                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 838                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 839         },
 840         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 841                 .needs_async_data       = 1,
 842                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 843                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 844         },
 845         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
 846         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 847                 .needs_file             = 1,
 848                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 849                 .pollin                 = 1,
 850                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
 851         },
 852         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 853         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 854                 .needs_async_data       = 1,
 855                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 856                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 857         },
 858         [IORING_OP_CONNECT] = {
 859                 .needs_file             = 1,
 860                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 861                 .pollout                = 1,
 862                 .needs_async_data       = 1,
 863                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 864                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FS,
 865         },
 866         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 867                 .needs_file             = 1,
 868                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
 869         },
 870         [IORING_OP_OPENAT] = {
 871                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 872                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 873         },
 874         [IORING_OP_CLOSE] = {
 875                 .needs_file             = 1,
 876                 .needs_file_no_error    = 1,
 877                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 878         },
 879         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 880                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
 881         },
 882         [IORING_OP_STATX] = {
 883                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
 884                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 885         },
 886         [IORING_OP_READ] = {
 887                 .needs_file             = 1,
 888                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 889                 .pollin                 = 1,
 890                 .buffer_select          = 1,
 891                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 892                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 893                                           IO_WQ_WORK_FILES,
 894         },
 895         [IORING_OP_WRITE] = {
 896                 .needs_file             = 1,
 897                 .hash_reg_file          = 1,
 898                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 899                 .pollout                = 1,
 900                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 901                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 902                                           IO_WQ_WORK_FSIZE | IO_WQ_WORK_FILES,
 903         },
 904         [IORING_OP_FADVISE] = {
 905                 .needs_file             = 1,
 906                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 907         },
 908         [IORING_OP_MADVISE] = {
 909                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 910         },
 911         [IORING_OP_SEND] = {
 912                 .needs_file             = 1,
 913                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 914                 .pollout                = 1,
 915                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 916                                           IO_WQ_WORK_FS,
 917         },
 918         [IORING_OP_RECV] = {
 919                 .needs_file             = 1,
 920                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 921                 .pollin                 = 1,
 922                 .buffer_select          = 1,
 923                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 924                                           IO_WQ_WORK_FS,
 925         },
 926         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 927                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
 928                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG,
 929         },
 930         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 931                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 932                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
 933         },
 934         [IORING_OP_SPLICE] = {
 935                 .needs_file             = 1,
 936                 .hash_reg_file          = 1,
 937                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 938                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 939         },
 940         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 941         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 942         [IORING_OP_TEE] = {
 943                 .needs_file             = 1,
 944                 .hash_reg_file          = 1,
 945                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 946         },
 947 };
 948
 949 enum io_mem_account {
 950         ACCT_LOCKED,
 951         ACCT_PINNED,
 952 };
 953
 954 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node);
 955 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
 956                         struct io_ring_ctx *ctx);
 957
 958 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
 959                              struct io_comp_state *cs);
 960 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 961 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 962 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
 963 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 964 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 965 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 966 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 967 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
 968                                  struct io_uring_files_update *ip,
 969                                  unsigned nr_args);
 970 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
 971 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
 972                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
 973 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
 974 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
 975
 976 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
 977                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
 978                                bool needs_lock);
 979 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
 980                              const struct iovec *fast_iov,
 981                              struct iov_iter *iter, bool force);
 982 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req);
 983 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
 984
 985 static struct kmem_cache *req_cachep;
 986
 987 static const struct file_operations io_uring_fops;
 988
 989 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 990 {
 991 #if defined(CONFIG_UNIX)
 992         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
 993                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 994
 995                 return ctx->ring_sock->sk;
 996         }
 997 #endif
 998         return NULL;
 999 }
1000 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1001
1002 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1003 {
1004         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1005                 __io_clean_op(req);
1006 }
1007
1008 static inline bool __io_match_files(struct io_kiocb *req,
1009                                     struct files_struct *files)
1010 {
1011         if (req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops)
1012                 return true;
1013
1014         return ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
1015                 (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES)) &&
1016                 req->work.identity->files == files;
1017 }
1018
1019 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1020 {
1021         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1022
1023         /* already at zero, wait for ->release() */
1024         if (!got)
1025                 wait_for_completion(compl);
1026         percpu_ref_resurrect(ref);
1027         if (got)
1028                 percpu_ref_put(ref);
1029 }
1030
1031 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1032                           struct task_struct *task,
1033                           struct files_struct *files)
1034 {
1035         struct io_kiocb *link;
1036
1037         if (task && head->task != task) {
1038                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1039                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1040                         return true;
1041                 return false;
1042         }
1043         if (!files)
1044                 return true;
1045         if (__io_match_files(head, files))
1046                 return true;
1047         if (head->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
1048                 list_for_each_entry(link, &head->link_list, link_list) {
1049                         if (__io_match_files(link, files))
1050                                 return true;
1051                 }
1052         }
1053         return false;
1054 }
1055
1056
1057 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
1058 {
1059         struct mm_struct *mm = current->mm;
1060
1061         if (mm) {
1062                 kthread_unuse_mm(mm);
1063                 mmput(mm);
1064                 current->mm = NULL;
1065         }
1066 }
1067
1068 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1069 {
1070         struct mm_struct *mm;
1071
1072         if (current->flags & PF_EXITING)
1073                 return -EFAULT;
1074         if (current->mm)
1075                 return 0;
1076
1077         /* Should never happen */
1078         if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)))
1079                 return -EFAULT;
1080
1081         task_lock(ctx->sqo_task);
1082         mm = ctx->sqo_task->mm;
1083         if (unlikely(!mm || !mmget_not_zero(mm)))
1084                 mm = NULL;
1085         task_unlock(ctx->sqo_task);
1086
1087         if (mm) {
1088                 kthread_use_mm(mm);
1089                 return 0;
1090         }
1091
1092         return -EFAULT;
1093 }
1094
1095 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
1096                                    struct io_kiocb *req)
1097 {
1098         if (!(io_op_defs[req->opcode].work_flags & IO_WQ_WORK_MM))
1099                 return 0;
1100         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1101 }
1102
1103 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1104                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1105
1106 {
1107 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1108         /* puts the old one when swapping */
1109         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1110                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1111                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1112         }
1113 #endif
1114 }
1115
1116 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1117 {
1118 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1119         kthread_associate_blkcg(NULL);
1120 #endif
1121 }
1122
1123 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1124 {
1125         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1126                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1127 }
1128
1129 /*
1130  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1131  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1132  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1133  */
1134 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1135 {
1136         id->files = current->files;
1137         id->mm = current->mm;
1138 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1139         rcu_read_lock();
1140         id->blkcg_css = blkcg_css();
1141         rcu_read_unlock();
1142 #endif
1143         id->creds = current_cred();
1144         id->nsproxy = current->nsproxy;
1145         id->fs = current->fs;
1146         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1147 #ifdef CONFIG_AUDIT
1148         id->loginuid = current->loginuid;
1149         id->sessionid = current->sessionid;
1150 #endif
1151         refcount_set(&id->count, 1);
1152 }
1153
1154 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1155 {
1156         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1157         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1158 }
1159
1160 /*
1161  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1162  * touch any members of io_wq_work.
1163  */
1164 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1165 {
1166         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1167
1168         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1169                 return;
1170
1171         __io_req_init_async(req);
1172
1173         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1174         req->work.identity = tctx->identity;
1175         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1176                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1177 }
1178
1179 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1180 {
1181         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1182 }
1183
1184 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1185 {
1186         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1187
1188         complete(&ctx->ref_comp);
1189 }
1190
1191 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1192 {
1193         return !req->timeout.off;
1194 }
1195
1196 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1197 {
1198         struct io_ring_ctx *ctx;
1199         int hash_bits;
1200
1201         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1202         if (!ctx)
1203                 return NULL;
1204
1205         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1206         if (!ctx->fallback_req)
1207                 goto err;
1208
1209         /*
1210          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1211          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1212          */
1213         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1214         hash_bits -= 5;
1215         if (hash_bits <= 0)
1216                 hash_bits = 1;
1217         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1218         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1219                                         GFP_KERNEL);
1220         if (!ctx->cancel_hash)
1221                 goto err;
1222         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1223
1224         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1225                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1226                 goto err;
1227
1228         ctx->flags = p->flags;
1229         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1230         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1231         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1232         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1233         init_completion(&ctx->ref_comp);
1234         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1235         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1236         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1237         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1238         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1239         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1240         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1241         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1242         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1243         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1244         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1245         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1246         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1247         return ctx;
1248 err:
1249         if (ctx->fallback_req)
1250                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1251         kfree(ctx->cancel_hash);
1252         kfree(ctx);
1253         return NULL;
1254 }
1255
1256 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1257 {
1258         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1259                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1260
1261                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1262                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1263         }
1264
1265         return false;
1266 }
1267
1268 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1269 {
1270         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1271
1272         /* order cqe stores with ring update */
1273         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1274 }
1275
1276 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1277 {
1278         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1279                 return;
1280         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1281                 kfree(req->work.identity);
1282 }
1283
1284 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1285 {
1286         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1287                 return;
1288
1289         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1290
1291         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1292                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1293                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1294         }
1295 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1296         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1297                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1298                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1299         }
1300 #endif
1301         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1302                 put_cred(req->work.identity->creds);
1303                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1304         }
1305         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1306                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1307
1308                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1309                 if (--fs->users)
1310                         fs = NULL;
1311                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1312                 if (fs)
1313                         free_fs_struct(fs);
1314                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1315         }
1316         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1317                 io_req_drop_files(req);
1318
1319         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1320 }
1321
1322 /*
1323  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1324  * the current context.
1325  */
1326 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1327 {
1328         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1329         const struct cred *creds = NULL;
1330         struct io_identity *id;
1331
1332         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1333                 creds = req->work.identity->creds;
1334
1335         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1336         if (unlikely(!id)) {
1337                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1338                 return false;
1339         }
1340
1341         /*
1342          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1343          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1344          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1345          * that one separately.
1346          */
1347         io_init_identity(id);
1348         if (creds)
1349                 id->creds = creds;
1350
1351         /* add one for this request */
1352         refcount_inc(&id->count);
1353
1354         /* drop tctx and req identity references, if needed */
1355         if (tctx->identity != &tctx->__identity &&
1356             refcount_dec_and_test(&tctx->identity->count))
1357                 kfree(tctx->identity);
1358         if (req->work.identity != &tctx->__identity &&
1359             refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1360                 kfree(req->work.identity);
1361
1362         req->work.identity = id;
1363         tctx->identity = id;
1364         return true;
1365 }
1366
1367 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1368 {
1369         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1370         struct io_identity *id = req->work.identity;
1371         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1372
1373         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1374                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1375                         return false;
1376                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1377         }
1378 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1379         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1380             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1381                 rcu_read_lock();
1382                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1383                         rcu_read_unlock();
1384                         return false;
1385                 }
1386                 /*
1387                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1388                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1389                  */
1390                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1391                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1392                 rcu_read_unlock();
1393         }
1394 #endif
1395         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1396                 if (id->creds != current_cred())
1397                         return false;
1398                 get_cred(id->creds);
1399                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1400         }
1401 #ifdef CONFIG_AUDIT
1402         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1403             current->sessionid != id->sessionid)
1404                 return false;
1405 #endif
1406         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1407             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1408                 if (current->fs != id->fs)
1409                         return false;
1410                 spin_lock(&id->fs->lock);
1411                 if (!id->fs->in_exec) {
1412                         id->fs->users++;
1413                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1414                 } else {
1415                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1416                 }
1417                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1418         }
1419         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1420             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1421             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1422                 if (id->files != current->files ||
1423                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1424                         return false;
1425                 atomic_inc(&id->files->count);
1426                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1427
1428                 if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1429                         req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1430
1431                         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1432                         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1433                         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1434                 }
1435                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1436         }
1437         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1438             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1439                 if (id->mm != current->mm)
1440                         return false;
1441                 mmgrab(id->mm);
1442                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1443         }
1444
1445         return true;
1446 }
1447
1448 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1449 {
1450         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1451         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1452         struct io_identity *id;
1453
1454         io_req_init_async(req);
1455         id = req->work.identity;
1456
1457         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1458                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1459
1460         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1461                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1462                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1463         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1464                 if (def->unbound_nonreg_file)
1465                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1466         }
1467
1468         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1469         if (io_grab_identity(req))
1470                 return;
1471
1472         if (!io_identity_cow(req))
1473                 return;
1474
1475         /* can't fail at this point */
1476         if (!io_grab_identity(req))
1477                 WARN_ON(1);
1478 }
1479
1480 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1481 {
1482         struct io_kiocb *cur;
1483
1484         io_prep_async_work(req);
1485         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1486                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1487                         io_prep_async_work(cur);
1488 }
1489
1490 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1491 {
1492         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1493         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1494
1495         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1496                                         &req->work, req->flags);
1497         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1498         return link;
1499 }
1500
1501 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1502 {
1503         struct io_kiocb *link;
1504
1505         /* init ->work of the whole link before punting */
1506         io_prep_async_link(req);
1507         link = __io_queue_async_work(req);
1508
1509         if (link)
1510                 io_queue_linked_timeout(link);
1511 }
1512
1513 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1514 {
1515         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1516         int ret;
1517
1518         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1519         if (ret != -1) {
1520                 if (status)
1521                         req_set_fail_links(req);
1522                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1523                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1524                 list_del_init(&req->timeout.list);
1525                 io_cqring_fill_event(req, status);
1526                 io_put_req_deferred(req, 1);
1527         }
1528 }
1529
1530 /*
1531  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1532  */
1533 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
1534                              struct files_struct *files)
1535 {
1536         struct io_kiocb *req, *tmp;
1537         int canceled = 0;
1538
1539         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1540         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1541                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
1542                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
1543                         canceled++;
1544                 }
1545         }
1546         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1547         return canceled != 0;
1548 }
1549
1550 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1551 {
1552         do {
1553                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1554                                                 struct io_defer_entry, list);
1555
1556                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1557                         break;
1558                 list_del_init(&de->list);
1559                 io_req_task_queue(de->req);
1560                 kfree(de);
1561         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1562 }
1563
1564 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1565 {
1566         struct io_kiocb *req, *tmp;
1567         u32 seq;
1568
1569         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1570                 return;
1571
1572         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1573
1574         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1575                 u32 events_needed, events_got;
1576
1577                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1578                         break;
1579
1580                 /*
1581                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1582                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1583                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1584                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1585                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1586                  */
1587                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1588                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1589                 if (events_got < events_needed)
1590                         break;
1591
1592                 io_kill_timeout(req, 0);
1593         }
1594
1595         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1596 }
1597
1598 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1599 {
1600         io_flush_timeouts(ctx);
1601         __io_commit_cqring(ctx);
1602
1603         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1604                 __io_queue_deferred(ctx);
1605 }
1606
1607 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1608 {
1609         struct io_rings *r = ctx->rings;
1610
1611         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1612 }
1613
1614 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1615 {
1616         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1617         unsigned tail;
1618
1619         tail = ctx->cached_cq_tail;
1620         /*
1621          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1622          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1623          * fill the cq entry
1624          */
1625         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1626                 return NULL;
1627
1628         ctx->cached_cq_tail++;
1629         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1630 }
1631
1632 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1633 {
1634         if (!ctx->cq_ev_fd)
1635                 return false;
1636         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1637                 return false;
1638         if (!ctx->eventfd_async)
1639                 return true;
1640         return io_wq_current_is_worker();
1641 }
1642
1643 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1644 {
1645         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1646                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1647                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1648         }
1649         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1650                 wake_up(&ctx->wait);
1651         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1652                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1653         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1654                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1655 }
1656
1657 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1658 {
1659         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1660                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1661                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1662                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1663         }
1664 }
1665
1666 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1667 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1668                                        struct task_struct *tsk,
1669                                        struct files_struct *files)
1670 {
1671         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1672         struct io_kiocb *req, *tmp;
1673         struct io_uring_cqe *cqe;
1674         unsigned long flags;
1675         LIST_HEAD(list);
1676
1677         if (!force) {
1678                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1679                     rings->cq_ring_entries))
1680                         return false;
1681         }
1682
1683         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1684
1685         cqe = NULL;
1686         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1687                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1688                         continue;
1689
1690                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1691                 if (!cqe && !force)
1692                         break;
1693
1694                 list_move(&req->compl.list, &list);
1695                 if (cqe) {
1696                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1697                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1698                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1699                 } else {
1700                         ctx->cached_cq_overflow++;
1701                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1702                                    ctx->cached_cq_overflow);
1703                 }
1704         }
1705
1706         io_commit_cqring(ctx);
1707         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1708
1709         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1710         io_cqring_ev_posted(ctx);
1711
1712         while (!list_empty(&list)) {
1713                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1714                 list_del(&req->compl.list);
1715                 io_put_req(req);
1716         }
1717
1718         return cqe != NULL;
1719 }
1720
1721 static void io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1722                                      struct task_struct *tsk,
1723                                      struct files_struct *files)
1724 {
1725         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1726                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1727                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1728                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1729                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1730                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1731                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1732         }
1733 }
1734
1735 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res,
1736                                    unsigned int cflags)
1737 {
1738         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1739         struct io_uring_cqe *cqe;
1740
1741         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1742
1743         /*
1744          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1745          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1746          * the ring.
1747          */
1748         cqe = io_get_cqring(ctx);
1749         if (likely(cqe)) {
1750                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1751                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1752                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1753         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1754                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1755                 /*
1756                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1757                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1758                  * to drop it on the floor.
1759                  */
1760                 ctx->cached_cq_overflow++;
1761                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1762         } else {
1763                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1764                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1765                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1766                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1767                 }
1768                 io_clean_op(req);
1769                 req->result = res;
1770                 req->compl.cflags = cflags;
1771                 refcount_inc(&req->refs);
1772                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1773         }
1774 }
1775
1776 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1777 {
1778         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1779 }
1780
1781 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1782 {
1783         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1784         unsigned long flags;
1785
1786         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1787         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1788         io_commit_cqring(ctx);
1789         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1790
1791         io_cqring_ev_posted(ctx);
1792 }
1793
1794 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1795 {
1796         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1797
1798         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1799         while (!list_empty(&cs->list)) {
1800                 struct io_kiocb *req;
1801
1802                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1803                 list_del(&req->compl.list);
1804                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1805
1806                 /*
1807                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1808                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1809                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1810                  */
1811                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1812                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1813                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1814                         io_put_req(req);
1815                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1816                 } else {
1817                         io_put_req(req);
1818                 }
1819         }
1820         io_commit_cqring(ctx);
1821         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1822
1823         io_cqring_ev_posted(ctx);
1824         cs->nr = 0;
1825 }
1826
1827 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1828                               struct io_comp_state *cs)
1829 {
1830         if (!cs) {
1831                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1832                 io_put_req(req);
1833         } else {
1834                 io_clean_op(req);
1835                 req->result = res;
1836                 req->compl.cflags = cflags;
1837                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1838                 if (++cs->nr >= 32)
1839                         io_submit_flush_completions(cs);
1840         }
1841 }
1842
1843 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1844 {
1845         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1846 }
1847
1848 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1849 {
1850         return req == (struct io_kiocb *)
1851                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1852 }
1853
1854 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1855 {
1856         struct io_kiocb *req;
1857
1858         req = ctx->fallback_req;
1859         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1860                 return req;
1861
1862         return NULL;
1863 }
1864
1865 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1866                                      struct io_submit_state *state)
1867 {
1868         if (!state->free_reqs) {
1869                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1870                 size_t sz;
1871                 int ret;
1872
1873                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1874                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1875
1876                 /*
1877                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1878                  * retry single alloc to be on the safe side.
1879                  */
1880                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1881                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1882                         if (!state->reqs[0])
1883                                 goto fallback;
1884                         ret = 1;
1885                 }
1886                 state->free_reqs = ret;
1887         }
1888
1889         state->free_reqs--;
1890         return state->reqs[state->free_reqs];
1891 fallback:
1892         return io_get_fallback_req(ctx);
1893 }
1894
1895 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1896                           bool fixed)
1897 {
1898         if (fixed)
1899                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1900         else
1901                 fput(file);
1902 }
1903
1904 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1905 {
1906         io_clean_op(req);
1907
1908         if (req->async_data)
1909                 kfree(req->async_data);
1910         if (req->file)
1911                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1912
1913         io_req_clean_work(req);
1914 }
1915
1916 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1917 {
1918         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1919         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1920
1921         io_dismantle_req(req);
1922
1923         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
1924         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
1925                 wake_up(&tctx->wait);
1926         put_task_struct(req->task);
1927
1928         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1929                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1930         else
1931                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1932         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1933 }
1934
1935 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1936 {
1937         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1938         struct io_kiocb *link;
1939         bool cancelled = false;
1940         unsigned long flags;
1941
1942         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1943         link = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
1944                                         link_list);
1945         /*
1946          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1947          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1948          */
1949         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1950                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1951                 int ret;
1952
1953                 list_del_init(&link->link_list);
1954                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1955                 if (ret != -1) {
1956                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1957                         io_commit_cqring(ctx);
1958                         cancelled = true;
1959                 }
1960         }
1961         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1962         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1963
1964         if (cancelled) {
1965                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1966                 io_put_req(link);
1967         }
1968 }
1969
1970 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1971 {
1972         struct io_kiocb *nxt;
1973
1974         /*
1975          * The list should never be empty when we are called here. But could
1976          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1977          * safe side.
1978          */
1979         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1980                 return NULL;
1981
1982         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1983         list_del_init(&req->link_list);
1984         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1985                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1986         return nxt;
1987 }
1988
1989 /*
1990  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1991  */
1992 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1993 {
1994         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1995         unsigned long flags;
1996
1997         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1998         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1999                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
2000                                                 struct io_kiocb, link_list);
2001
2002                 list_del_init(&link->link_list);
2003                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2004
2005                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
2006
2007                 /*
2008                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
2009                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
2010                  * work.fs->lock.
2011                  */
2012                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
2013                         io_put_req_deferred(link, 2);
2014                 else
2015                         io_double_put_req(link);
2016         }
2017
2018         io_commit_cqring(ctx);
2019         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2020
2021         io_cqring_ev_posted(ctx);
2022 }
2023
2024 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2025 {
2026         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
2027         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
2028                 io_kill_linked_timeout(req);
2029
2030         /*
2031          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2032          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2033          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2034          * of the chain.
2035          */
2036         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
2037                 return io_req_link_next(req);
2038         io_fail_links(req);
2039         return NULL;
2040 }
2041
2042 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2043 {
2044         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
2045                 return NULL;
2046         return __io_req_find_next(req);
2047 }
2048
2049 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool twa_signal_ok)
2050 {
2051         struct task_struct *tsk = req->task;
2052         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2053         enum task_work_notify_mode notify;
2054         int ret;
2055
2056         if (tsk->flags & PF_EXITING)
2057                 return -ESRCH;
2058
2059         /*
2060          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2061          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2062          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2063          * will do the job.
2064          */
2065         notify = TWA_NONE;
2066         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
2067                 notify = TWA_SIGNAL;
2068
2069         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
2070         if (!ret)
2071                 wake_up_process(tsk);
2072
2073         return ret;
2074 }
2075
2076 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2077 {
2078         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2079
2080         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2081         io_cqring_fill_event(req, error);
2082         io_commit_cqring(ctx);
2083         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2084
2085         io_cqring_ev_posted(ctx);
2086         req_set_fail_links(req);
2087         io_double_put_req(req);
2088 }
2089
2090 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2091 {
2092         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2093         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2094
2095         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2096         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2097         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2098         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2099 }
2100
2101 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2102 {
2103         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2104
2105         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2106         if (!ctx->sqo_dead && !__io_sq_thread_acquire_mm(ctx))
2107                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2108         else
2109                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2110         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2111
2112         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2113                 io_sq_thread_drop_mm();
2114 }
2115
2116 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2117 {
2118         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2119         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2120
2121         __io_req_task_submit(req);
2122         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2123 }
2124
2125 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2126 {
2127         int ret;
2128
2129         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2130         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2131
2132         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2133         if (unlikely(ret)) {
2134                 struct task_struct *tsk;
2135
2136                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2137                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2138                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2139                 wake_up_process(tsk);
2140         }
2141 }
2142
2143 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2144 {
2145         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2146
2147         if (nxt)
2148                 io_req_task_queue(nxt);
2149 }
2150
2151 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2152 {
2153         io_queue_next(req);
2154         __io_free_req(req);
2155 }
2156
2157 struct req_batch {
2158         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2159         int to_free;
2160
2161         struct task_struct      *task;
2162         int                     task_refs;
2163 };
2164
2165 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2166 {
2167         rb->to_free = 0;
2168         rb->task_refs = 0;
2169         rb->task = NULL;
2170 }
2171
2172 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2173                                       struct req_batch *rb)
2174 {
2175         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2176         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2177         rb->to_free = 0;
2178 }
2179
2180 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2181                                      struct req_batch *rb)
2182 {
2183         if (rb->to_free)
2184                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2185         if (rb->task) {
2186                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2187
2188                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2189                 if (atomic_read(&tctx->in_idle))
2190                         wake_up(&tctx->wait);
2191                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2192                 rb->task = NULL;
2193         }
2194 }
2195
2196 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2197 {
2198         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2199                 io_free_req(req);
2200                 return;
2201         }
2202         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2203                 io_queue_next(req);
2204
2205         if (req->task != rb->task) {
2206                 if (rb->task) {
2207                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2208
2209                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2210                         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
2211                                 wake_up(&tctx->wait);
2212                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2213                 }
2214                 rb->task = req->task;
2215                 rb->task_refs = 0;
2216         }
2217         rb->task_refs++;
2218
2219         io_dismantle_req(req);
2220         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2221         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2222                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2223 }
2224
2225 /*
2226  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2227  * was the last reference to this request.
2228  */
2229 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2230 {
2231         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2232
2233         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2234                 nxt = io_req_find_next(req);
2235                 __io_free_req(req);
2236         }
2237         return nxt;
2238 }
2239
2240 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2241 {
2242         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2243                 io_free_req(req);
2244 }
2245
2246 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2247 {
2248         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2249
2250         io_free_req(req);
2251 }
2252
2253 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2254 {
2255         int ret;
2256
2257         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2258         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2259         if (unlikely(ret)) {
2260                 struct task_struct *tsk;
2261
2262                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2263                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2264                 wake_up_process(tsk);
2265         }
2266 }
2267
2268 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2269 {
2270         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2271                 io_free_req_deferred(req);
2272 }
2273
2274 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2275 {
2276         struct io_kiocb *nxt;
2277
2278         /*
2279          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2280          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2281          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2282          */
2283         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2284                 return NULL;
2285
2286         nxt = io_req_find_next(req);
2287         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2288 }
2289
2290 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2291 {
2292         /* drop both submit and complete references */
2293         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2294                 io_free_req(req);
2295 }
2296
2297 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2298 {
2299         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2300
2301         /* See comment at the top of this file */
2302         smp_rmb();
2303         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
2304 }
2305
2306 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2307 {
2308         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2309
2310         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2311         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2312 }
2313
2314 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2315 {
2316         unsigned int cflags;
2317
2318         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2319         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2320         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2321         kfree(kbuf);
2322         return cflags;
2323 }
2324
2325 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2326 {
2327         struct io_buffer *kbuf;
2328
2329         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2330         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2331 }
2332
2333 static inline bool io_run_task_work(void)
2334 {
2335         /*
2336          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2337          * not add work to such a task.
2338          */
2339         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2340                 return false;
2341         if (current->task_works) {
2342                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2343                 task_work_run();
2344                 return true;
2345         }
2346
2347         return false;
2348 }
2349
2350 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2351 {
2352         struct io_kiocb *req;
2353
2354         do {
2355                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, iopoll_entry);
2356                 list_del(&req->iopoll_entry);
2357                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2358         } while (!list_empty(again));
2359 }
2360
2361 /*
2362  * Find and free completed poll iocbs
2363  */
2364 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2365                                struct list_head *done)
2366 {
2367         struct req_batch rb;
2368         struct io_kiocb *req;
2369         LIST_HEAD(again);
2370
2371         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2372         smp_rmb();
2373
2374         io_init_req_batch(&rb);
2375         while (!list_empty(done)) {
2376                 int cflags = 0;
2377
2378                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, iopoll_entry);
2379                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2380                         req->result = 0;
2381                         req->iopoll_completed = 0;
2382                         list_move_tail(&req->iopoll_entry, &again);
2383                         continue;
2384                 }
2385                 list_del(&req->iopoll_entry);
2386
2387                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2388                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2389
2390                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2391                 (*nr_events)++;
2392
2393                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2394                         io_req_free_batch(&rb, req);
2395         }
2396
2397         io_commit_cqring(ctx);
2398         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2399                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2400         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2401
2402         if (!list_empty(&again))
2403                 io_iopoll_queue(&again);
2404 }
2405
2406 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2407                         long min)
2408 {
2409         struct io_kiocb *req, *tmp;
2410         LIST_HEAD(done);
2411         bool spin;
2412         int ret;
2413
2414         /*
2415          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2416          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2417          */
2418         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2419
2420         ret = 0;
2421         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, iopoll_entry) {
2422                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2423
2424                 /*
2425                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2426                  * If we find a request that requires polling, break out
2427                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2428                  */
2429                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2430                         list_move_tail(&req->iopoll_entry, &done);
2431                         continue;
2432                 }
2433                 if (!list_empty(&done))
2434                         break;
2435
2436                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2437                 if (ret < 0)
2438                         break;
2439
2440                 /* iopoll may have completed current req */
2441                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2442                         list_move_tail(&req->iopoll_entry, &done);
2443
2444                 if (ret && spin)
2445                         spin = false;
2446                 ret = 0;
2447         }
2448
2449         if (!list_empty(&done))
2450                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2451
2452         return ret;
2453 }
2454
2455 /*
2456  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2457  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2458  * as a non-spinning completion check.
2459  */
2460 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2461                                 long min)
2462 {
2463         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2464                 int ret;
2465
2466                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2467                 if (ret < 0)
2468                         return ret;
2469                 if (*nr_events >= min)
2470                         return 0;
2471         }
2472
2473         return 1;
2474 }
2475
2476 /*
2477  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2478  * find and complete them.
2479  */
2480 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2481 {
2482         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2483                 return;
2484
2485         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2486         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2487                 unsigned int nr_events = 0;
2488
2489                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2490
2491                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2492                 if (nr_events == 0)
2493                         break;
2494                 /*
2495                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2496                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2497                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2498                  */
2499                 if (need_resched()) {
2500                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2501                         cond_resched();
2502                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2503                 }
2504         }
2505         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2506 }
2507
2508 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2509 {
2510         unsigned int nr_events = 0;
2511         int iters = 0, ret = 0;
2512
2513         /*
2514          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2515          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2516          * that got punted to a workqueue.
2517          */
2518         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2519         do {
2520                 /*
2521                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2522                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2523                  * already triggered a CQE (eg in error).
2524                  */
2525                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2526                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2527                 if (io_cqring_events(ctx))
2528                         break;
2529
2530                 /*
2531                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2532                  * application entering polling for a command before it gets
2533                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2534                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2535                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2536                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2537                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2538                  * very same mutex.
2539                  */
2540                 if (!(++iters & 7)) {
2541                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2542                         io_run_task_work();
2543                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2544                 }
2545
2546                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2547                 if (ret <= 0)
2548                         break;
2549                 ret = 0;
2550         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2551
2552         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2553         return ret;
2554 }
2555
2556 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2557 {
2558         /*
2559          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2560          * thread.
2561          */
2562         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2563                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2564
2565                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2566         }
2567         file_end_write(req->file);
2568 }
2569
2570 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2571                                   struct io_comp_state *cs)
2572 {
2573         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2574         int cflags = 0;
2575
2576         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2577                 kiocb_end_write(req);
2578
2579         if (res != req->result)
2580                 req_set_fail_links(req);
2581         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2582                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2583         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2584 }
2585
2586 #ifdef CONFIG_BLOCK
2587 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2588 {
2589         req_set_fail_links(req);
2590         return false;
2591 }
2592 #endif
2593
2594 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2595 {
2596 #ifdef CONFIG_BLOCK
2597         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2598         int ret;
2599
2600         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2601                 return false;
2602         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2603                 return false;
2604         /*
2605          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2606          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2607          * -EAGAIN.
2608          */
2609         if (percpu_ref_is_dying(&req->ctx->refs))
2610                 return false;
2611
2612         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2613
2614         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2615                 refcount_inc(&req->refs);
2616                 io_queue_async_work(req);
2617                 return true;
2618         }
2619
2620 #endif
2621         return false;
2622 }
2623
2624 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2625                              struct io_comp_state *cs)
2626 {
2627         if (!io_rw_reissue(req, res))
2628                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2629 }
2630
2631 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2632 {
2633         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2634
2635         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2636 }
2637
2638 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2639 {
2640         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2641
2642         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2643                 kiocb_end_write(req);
2644
2645         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2646                 req_set_fail_links(req);
2647
2648         WRITE_ONCE(req->result, res);
2649         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2650         smp_wmb();
2651         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2652 }
2653
2654 /*
2655  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2656  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2657  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2658  * accessing the kiocb cookie.
2659  */
2660 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2661 {
2662         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2663
2664         /*
2665          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2666          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2667          * different devices.
2668          */
2669         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2670                 ctx->poll_multi_file = false;
2671         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2672                 struct io_kiocb *list_req;
2673
2674                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2675                                                 iopoll_entry);
2676                 if (list_req->file != req->file)
2677                         ctx->poll_multi_file = true;
2678         }
2679
2680         /*
2681          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2682          * it to the front so we find it first.
2683          */
2684         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2685                 list_add(&req->iopoll_entry, &ctx->iopoll_list);
2686         else
2687                 list_add_tail(&req->iopoll_entry, &ctx->iopoll_list);
2688
2689         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2690             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2691                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2692 }
2693
2694 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2695 {
2696         if (state->has_refs)
2697                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2698         state->file = NULL;
2699 }
2700
2701 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2702 {
2703         if (state->file)
2704                 __io_state_file_put(state);
2705 }
2706
2707 /*
2708  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2709  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2710  * has more than one submission.
2711  */
2712 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2713 {
2714         if (!state)
2715                 return fget(fd);
2716
2717         if (state->file) {
2718                 if (state->fd == fd) {
2719                         state->has_refs--;
2720                         return state->file;
2721                 }
2722                 __io_state_file_put(state);
2723         }
2724         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2725         if (!state->file)
2726                 return NULL;
2727
2728         state->fd = fd;
2729         state->has_refs = state->ios_left - 1;
2730         return state->file;
2731 }
2732
2733 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2734 {
2735 #ifdef CONFIG_BLOCK
2736         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2737 #else
2738         return true;
2739 #endif
2740 }
2741
2742 /*
2743  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2744  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2745  * inline.
2746  */
2747 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2748 {
2749         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2750
2751         if (S_ISBLK(mode)) {
2752                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2753                         return true;
2754                 return false;
2755         }
2756         if (S_ISSOCK(mode))
2757                 return true;
2758         if (S_ISREG(mode)) {
2759                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2760                     file->f_op != &io_uring_fops)
2761                         return true;
2762                 return false;
2763         }
2764
2765         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2766         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2767                 return true;
2768
2769         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2770                 return false;
2771
2772         if (rw == READ)
2773                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2774
2775         return file->f_op->write_iter != NULL;
2776 }
2777
2778 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2779 {
2780         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2781         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2782         unsigned ioprio;
2783         int ret;
2784
2785         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2786                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2787
2788         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2789         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2790                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2791                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2792         }
2793         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2794         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2795         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2796         if (unlikely(ret))
2797                 return ret;
2798
2799         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2800         if (ioprio) {
2801                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2802                 if (ret)
2803                         return ret;
2804
2805                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2806         } else
2807                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2808
2809         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2810         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2811                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2812
2813         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2814                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2815                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2816                         return -EOPNOTSUPP;
2817
2818                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2819                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2820                 req->iopoll_completed = 0;
2821         } else {
2822                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2823                         return -EINVAL;
2824                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2825         }
2826
2827         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2828         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2829         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2830         return 0;
2831 }
2832
2833 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2834 {
2835         switch (ret) {
2836         case -EIOCBQUEUED:
2837                 break;
2838         case -ERESTARTSYS:
2839         case -ERESTARTNOINTR:
2840         case -ERESTARTNOHAND:
2841         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2842                 /*
2843                  * We can't just restart the syscall, since previously
2844                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2845                  * IO with EINTR.
2846                  */
2847                 ret = -EINTR;
2848                 fallthrough;
2849         default:
2850                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2851         }
2852 }
2853
2854 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2855                        struct io_comp_state *cs)
2856 {
2857         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2858         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2859
2860         /* add previously done IO, if any */
2861         if (io && io->bytes_done > 0) {
2862                 if (ret < 0)
2863                         ret = io->bytes_done;
2864                 else
2865                         ret += io->bytes_done;
2866         }
2867
2868         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2869                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2870         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2871                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2872         else
2873                 io_rw_done(kiocb, ret);
2874 }
2875
2876 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2877                                struct iov_iter *iter)
2878 {
2879         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2880         size_t len = req->rw.len;
2881         struct io_mapped_ubuf *imu;
2882         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2883         size_t offset;
2884         u64 buf_addr;
2885
2886         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2887                 return -EFAULT;
2888         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2889         imu = &ctx->user_bufs[index];
2890         buf_addr = req->rw.addr;
2891
2892         /* overflow */
2893         if (buf_addr + len < buf_addr)
2894                 return -EFAULT;
2895         /* not inside the mapped region */
2896         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2897                 return -EFAULT;
2898
2899         /*
2900          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2901          * and advance us to the beginning.
2902          */
2903         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2904         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2905
2906         if (offset) {
2907                 /*
2908                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2909                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2910                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2911                  * we know that:
2912                  *
2913                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2914                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2915                  *    first and last bvec
2916                  *
2917                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2918                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2919                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2920                  * since we can just skip the first segment, which may not
2921                  * be PAGE_SIZE aligned.
2922                  */
2923                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2924
2925                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2926                         iov_iter_advance(iter, offset);
2927                 } else {
2928                         unsigned long seg_skip;
2929
2930                         /* skip first vec */
2931                         offset -= bvec->bv_len;
2932                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2933
2934                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2935                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2936                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2937                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2938                 }
2939         }
2940
2941         return len;
2942 }
2943
2944 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2945 {
2946         if (needs_lock)
2947                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2948 }
2949
2950 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2951 {
2952         /*
2953          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2954          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2955          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2956          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2957          */
2958         if (needs_lock)
2959                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2960 }
2961
2962 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2963                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2964                                           bool needs_lock)
2965 {
2966         struct io_buffer *head;
2967
2968         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2969                 return kbuf;
2970
2971         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2972
2973         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2974
2975         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2976         if (head) {
2977                 if (!list_empty(&head->list)) {
2978                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2979                                                         list);
2980                         list_del(&kbuf->list);
2981                 } else {
2982                         kbuf = head;
2983                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2984                 }
2985                 if (*len > kbuf->len)
2986                         *len = kbuf->len;
2987         } else {
2988                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2989         }
2990
2991         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2992
2993         return kbuf;
2994 }
2995
2996 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2997                                         bool needs_lock)
2998 {
2999         struct io_buffer *kbuf;
3000         u16 bgid;
3001
3002         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3003         bgid = req->buf_index;
3004         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3005         if (IS_ERR(kbuf))
3006                 return kbuf;
3007         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3008         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3009         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3010 }
3011
3012 #ifdef CONFIG_COMPAT
3013 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3014                                 bool needs_lock)
3015 {
3016         struct compat_iovec __user *uiov;
3017         compat_ssize_t clen;
3018         void __user *buf;
3019         ssize_t len;
3020
3021         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3022         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3023                 return -EFAULT;
3024         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3025                 return -EFAULT;
3026         if (clen < 0)
3027                 return -EINVAL;
3028
3029         len = clen;
3030         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3031         if (IS_ERR(buf))
3032                 return PTR_ERR(buf);
3033         iov[0].iov_base = buf;
3034         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3035         return 0;
3036 }
3037 #endif
3038
3039 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3040                                       bool needs_lock)
3041 {
3042         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3043         void __user *buf;
3044         ssize_t len;
3045
3046         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3047                 return -EFAULT;
3048
3049         len = iov[0].iov_len;
3050         if (len < 0)
3051                 return -EINVAL;
3052         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3053         if (IS_ERR(buf))
3054                 return PTR_ERR(buf);
3055         iov[0].iov_base = buf;
3056         iov[0].iov_len = len;
3057         return 0;
3058 }
3059
3060 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3061                                     bool needs_lock)
3062 {
3063         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3064                 struct io_buffer *kbuf;
3065
3066                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3067                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3068                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3069                 return 0;
3070         }
3071         if (req->rw.len != 1)
3072                 return -EINVAL;
3073
3074 #ifdef CONFIG_COMPAT
3075         if (req->ctx->compat)
3076                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3077 #endif
3078
3079         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3080 }
3081
3082 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3083                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3084                                  bool needs_lock)
3085 {
3086         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3087         size_t sqe_len = req->rw.len;
3088         ssize_t ret;
3089         u8 opcode;
3090
3091         opcode = req->opcode;
3092         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3093                 *iovec = NULL;
3094                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3095         }
3096
3097         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3098         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3099                 return -EINVAL;
3100
3101         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3102                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3103                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3104                         if (IS_ERR(buf))
3105                                 return PTR_ERR(buf);
3106                         req->rw.len = sqe_len;
3107                 }
3108
3109                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3110                 *iovec = NULL;
3111                 return ret;
3112         }
3113
3114         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3115                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3116                 if (!ret) {
3117                         ret = (*iovec)->iov_len;
3118                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3119                 }
3120                 *iovec = NULL;
3121                 return ret;
3122         }
3123
3124         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3125                               req->ctx->compat);
3126 }
3127
3128 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3129                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3130                                bool needs_lock)
3131 {
3132         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3133
3134         if (!iorw)
3135                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
3136         *iovec = NULL;
3137         return 0;
3138 }
3139
3140 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3141 {
3142         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3143 }
3144
3145 /*
3146  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3147  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3148  */
3149 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3150 {
3151         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3152         struct file *file = req->file;
3153         ssize_t ret = 0;
3154
3155         /*
3156          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3157          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3158          * the kiocb to be handled from an async context.
3159          */
3160         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3161                 return -EOPNOTSUPP;
3162         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3163                 return -EAGAIN;
3164
3165         while (iov_iter_count(iter)) {
3166                 struct iovec iovec;
3167                 ssize_t nr;
3168
3169                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3170                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3171                 } else {
3172                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3173                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3174                 }
3175
3176                 if (rw == READ) {
3177                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3178                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3179                 } else {
3180                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3181                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3182                 }
3183
3184                 if (nr < 0) {
3185                         if (!ret)
3186                                 ret = nr;
3187                         break;
3188                 }
3189                 ret += nr;
3190                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3191                         iov_iter_advance(iter, nr);
3192                 } else {
3193                         req->rw.addr += nr;
3194                         req->rw.len -= nr;
3195                         if (!req->rw.len)
3196                                 break;
3197                 }
3198                 if (nr != iovec.iov_len)
3199                         break;
3200         }
3201
3202         return ret;
3203 }
3204
3205 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3206                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3207 {
3208         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3209
3210         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3211         rw->free_iovec = iovec;
3212         rw->bytes_done = 0;
3213         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3214         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3215                 return;
3216         if (!iovec) {
3217                 unsigned iov_off = 0;
3218
3219                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3220                 if (iter->iov != fast_iov) {
3221                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3222                         rw->iter.iov += iov_off;
3223                 }
3224                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3225                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3226                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3227         } else {
3228                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3229         }
3230 }
3231
3232 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3233 {
3234         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3235         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3236         return req->async_data == NULL;
3237 }
3238
3239 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3240 {
3241         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3242                 return 0;
3243
3244         return  __io_alloc_async_data(req);
3245 }
3246
3247 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3248                              const struct iovec *fast_iov,
3249                              struct iov_iter *iter, bool force)
3250 {
3251         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3252                 return 0;
3253         if (!req->async_data) {
3254                 if (__io_alloc_async_data(req))
3255                         return -ENOMEM;
3256
3257                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3258         }
3259         return 0;
3260 }
3261
3262 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3263 {
3264         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3265         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3266         ssize_t ret;
3267
3268         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3269         if (unlikely(ret < 0))
3270                 return ret;
3271
3272         iorw->bytes_done = 0;
3273         iorw->free_iovec = iov;
3274         if (iov)
3275                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3276         return 0;
3277 }
3278
3279 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3280 {
3281         ssize_t ret;
3282
3283         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3284         if (ret)
3285                 return ret;
3286
3287         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3288                 return -EBADF;
3289
3290         /* either don't need iovec imported or already have it */
3291         if (!req->async_data)
3292                 return 0;
3293         return io_rw_prep_async(req, READ);
3294 }
3295
3296 /*
3297  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3298  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3299  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3300  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3301  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3302  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3303  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3304  * slow path.
3305  */
3306 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3307                              int sync, void *arg)
3308 {
3309         struct wait_page_queue *wpq;
3310         struct io_kiocb *req = wait->private;
3311         struct wait_page_key *key = arg;
3312         int ret;
3313
3314         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3315
3316         if (!wake_page_match(wpq, key))
3317                 return 0;
3318
3319         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3320         list_del_init(&wait->entry);
3321
3322         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3323         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3324
3325         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3326         refcount_inc(&req->refs);
3327         ret = io_req_task_work_add(req, true);
3328         if (unlikely(ret)) {
3329                 struct task_struct *tsk;
3330
3331                 /* queue just for cancelation */
3332                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3333                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3334                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
3335                 wake_up_process(tsk);
3336         }
3337         return 1;
3338 }
3339
3340 /*
3341  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3342  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3343  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3344  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3345  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3346  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3347  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3348  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3349  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3350  * async worker threads for a blocking retry.
3351  */
3352 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3353 {
3354         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3355         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3356         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3357
3358         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3359         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3360                 return false;
3361
3362         /* Only for buffered IO */
3363         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3364                 return false;
3365
3366         /*
3367          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3368          * support callback based unlocks
3369          */
3370         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3371                 return false;
3372
3373         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3374         wait->wait.private = req;
3375         wait->wait.flags = 0;
3376         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3377         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3378         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3379         kiocb->ki_waitq = wait;
3380         return true;
3381 }
3382
3383 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3384 {
3385         if (req->file->f_op->read_iter)
3386                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3387         else if (req->file->f_op->read)
3388                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3389         else
3390                 return -EINVAL;
3391 }
3392
3393 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3394                    struct io_comp_state *cs)
3395 {
3396         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3397         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3398         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3399         struct iov_iter iter_cp;
3400         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3401         ssize_t io_size, ret, ret2;
3402         bool no_async;
3403
3404         if (rw)
3405                 iter = &rw->iter;
3406
3407         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3408         if (ret < 0)
3409                 return ret;
3410         iter_cp = *iter;
3411         io_size = iov_iter_count(iter);
3412         req->result = io_size;
3413         ret = 0;
3414
3415         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3416         if (!force_nonblock)
3417                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3418         else
3419                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3420
3421
3422         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3423         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3424         if (no_async)
3425                 goto copy_iov;
3426
3427         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3428         if (unlikely(ret))
3429                 goto out_free;
3430
3431         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3432
3433         if (!ret) {
3434                 goto done;
3435         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3436                 ret = 0;
3437                 goto out_free;
3438         } else if (ret == -EAGAIN) {
3439                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3440                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3441                         goto done;
3442                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3443                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3444                         goto done;
3445                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3446                 *iter = iter_cp;
3447                 ret = 0;
3448                 goto copy_iov;
3449         } else if (ret < 0) {
3450                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3451                 goto done;
3452         }
3453
3454         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3455         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3456             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK) || !(req->flags & REQ_F_ISREG))
3457                 goto done;
3458
3459         io_size -= ret;
3460 copy_iov:
3461         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3462         if (ret2) {
3463                 ret = ret2;
3464                 goto out_free;
3465         }
3466         if (no_async)
3467                 return -EAGAIN;
3468         rw = req->async_data;
3469         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3470         iovec = NULL;
3471         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3472         iter = &rw->iter;
3473 retry:
3474         rw->bytes_done += ret;
3475         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3476         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3477                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3478                 return -EAGAIN;
3479         }
3480
3481         /*
3482          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3483          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3484          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3485          * do, then just retry at the new offset.
3486          */
3487         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3488         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3489                 ret = 0;
3490                 goto out_free;
3491         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3492                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3493                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3494                 goto retry;
3495         }
3496 done:
3497         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3498         ret = 0;
3499 out_free:
3500         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3501         if (iovec)
3502                 kfree(iovec);
3503         return ret;
3504 }
3505
3506 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3507 {
3508         ssize_t ret;
3509
3510         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3511         if (ret)
3512                 return ret;
3513
3514         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3515                 return -EBADF;
3516
3517         /* either don't need iovec imported or already have it */
3518         if (!req->async_data)
3519                 return 0;
3520         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3521 }
3522
3523 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3524                     struct io_comp_state *cs)
3525 {
3526         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3527         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3528         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3529         struct iov_iter iter_cp;
3530         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3531         ssize_t ret, ret2, io_size;
3532
3533         if (rw)
3534                 iter = &rw->iter;
3535
3536         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3537         if (ret < 0)
3538                 return ret;
3539         iter_cp = *iter;
3540         io_size = iov_iter_count(iter);
3541         req->result = io_size;
3542
3543         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3544         if (!force_nonblock)
3545                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3546         else
3547                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3548
3549         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3550         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3551                 goto copy_iov;
3552
3553         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3554         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3555             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3556                 goto copy_iov;
3557
3558         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3559         if (unlikely(ret))
3560                 goto out_free;
3561
3562         /*
3563          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3564          * which will be released by another thread in
3565          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3566          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3567          * we return to userspace.
3568          */
3569         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3570                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3571                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3572                                         SB_FREEZE_WRITE);
3573         }
3574         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3575
3576         if (req->file->f_op->write_iter)
3577                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3578         else if (req->file->f_op->write)
3579                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3580         else
3581                 ret2 = -EINVAL;
3582
3583         /*
3584          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3585          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3586          */
3587         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3588                 ret2 = -EAGAIN;
3589         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3590         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3591                 goto done;
3592         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3593                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3594                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3595                         goto copy_iov;
3596 done:
3597                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3598         } else {
3599 copy_iov:
3600                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3601                 *iter = iter_cp;
3602                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3603                 if (!ret)
3604                         return -EAGAIN;
3605         }
3606 out_free:
3607         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3608         if (iovec)
3609                 kfree(iovec);
3610         return ret;
3611 }
3612
3613 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3614                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3615 {
3616         struct io_splice* sp = &req->splice;
3617         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3618
3619         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3620                 return -EINVAL;
3621
3622         sp->file_in = NULL;
3623         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3624         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3625
3626         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3627                 return -EINVAL;
3628
3629         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3630                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3631         if (!sp->file_in)
3632                 return -EBADF;
3633         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3634
3635         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3636                 /*
3637                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3638                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3639                  */
3640                 io_req_init_async(req);
3641                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3642         }
3643
3644         return 0;
3645 }
3646
3647 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3648                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3649 {
3650         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3651                 return -EINVAL;
3652         return __io_splice_prep(req, sqe);
3653 }
3654
3655 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3656 {
3657         struct io_splice *sp = &req->splice;
3658         struct file *in = sp->file_in;
3659         struct file *out = sp->file_out;
3660         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3661         long ret = 0;
3662
3663         if (force_nonblock)
3664                 return -EAGAIN;
3665         if (sp->len)
3666                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3667
3668         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3669         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3670
3671         if (ret != sp->len)
3672                 req_set_fail_links(req);
3673         io_req_complete(req, ret);
3674         return 0;
3675 }
3676
3677 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3678 {
3679         struct io_splice* sp = &req->splice;
3680
3681         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3682         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3683         return __io_splice_prep(req, sqe);
3684 }
3685
3686 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3687 {
3688         struct io_splice *sp = &req->splice;
3689         struct file *in = sp->file_in;
3690         struct file *out = sp->file_out;
3691         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3692         loff_t *poff_in, *poff_out;
3693         long ret = 0;
3694
3695         if (force_nonblock)
3696                 return -EAGAIN;
3697
3698         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3699         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3700
3701         if (sp->len)
3702                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3703
3704         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3705         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3706
3707         if (ret != sp->len)
3708                 req_set_fail_links(req);
3709         io_req_complete(req, ret);
3710         return 0;
3711 }
3712
3713 /*
3714  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3715  */
3716 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3717 {
3718         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3719
3720         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3721                 return -EINVAL;
3722
3723         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3724         return 0;
3725 }
3726
3727 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3728 {
3729         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3730
3731         if (!req->file)
3732                 return -EBADF;
3733
3734         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3735                 return -EINVAL;
3736         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
3737                      sqe->splice_fd_in))
3738                 return -EINVAL;
3739
3740         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3741         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3742                 return -EINVAL;
3743
3744         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3745         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3746         return 0;
3747 }
3748
3749 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3750 {
3751         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3752         int ret;
3753
3754         /* fsync always requires a blocking context */
3755         if (force_nonblock)
3756                 return -EAGAIN;
3757
3758         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3759                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3760                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3761         if (ret < 0)
3762                 req_set_fail_links(req);
3763         io_req_complete(req, ret);
3764         return 0;
3765 }
3766
3767 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3768                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3769 {
3770         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
3771             sqe->splice_fd_in)
3772                 return -EINVAL;
3773         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3774                 return -EINVAL;
3775
3776         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3777         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3778         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3779         return 0;
3780 }
3781
3782 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3783 {
3784         int ret;
3785
3786         /* fallocate always requiring blocking context */
3787         if (force_nonblock)
3788                 return -EAGAIN;
3789         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3790                                 req->sync.len);
3791         if (ret < 0)
3792                 req_set_fail_links(req);
3793         io_req_complete(req, ret);
3794         return 0;
3795 }
3796
3797 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3798 {
3799         const char __user *fname;
3800         int ret;
3801
3802         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
3803                 return -EINVAL;
3804         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3805                 return -EBADF;
3806
3807         /* open.how should be already initialised */
3808         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3809                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3810
3811         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3812         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3813         req->open.filename = getname(fname);
3814         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3815                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3816                 req->open.filename = NULL;
3817                 return ret;
3818         }
3819         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3820         req->open.ignore_nonblock = false;
3821         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3822         return 0;
3823 }
3824
3825 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3826 {
3827         u64 flags, mode;
3828
3829         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3830                 return -EINVAL;
3831         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3832         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3833         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3834         return __io_openat_prep(req, sqe);
3835 }
3836
3837 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3838 {
3839         struct open_how __user *how;
3840         size_t len;
3841         int ret;
3842
3843         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3844                 return -EINVAL;
3845         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3846         len = READ_ONCE(sqe->len);
3847         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3848                 return -EINVAL;
3849
3850         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3851                                         len);
3852         if (ret)
3853                 return ret;
3854
3855         return __io_openat_prep(req, sqe);
3856 }
3857
3858 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3859 {
3860         struct open_flags op;
3861         struct file *file;
3862         int ret;
3863
3864         if (force_nonblock && !req->open.ignore_nonblock)
3865                 return -EAGAIN;
3866
3867         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3868         if (ret)
3869                 goto err;
3870
3871         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3872         if (ret < 0)
3873                 goto err;
3874
3875         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3876         if (IS_ERR(file)) {
3877                 put_unused_fd(ret);
3878                 ret = PTR_ERR(file);
3879                 /*
3880                  * A work-around to ensure that /proc/self works that way
3881                  * that it should - if we get -EOPNOTSUPP back, then assume
3882                  * that proc_self_get_link() failed us because we're in async
3883                  * context. We should be safe to retry this from the task
3884                  * itself with force_nonblock == false set, as it should not
3885                  * block on lookup. Would be nice to know this upfront and
3886                  * avoid the async dance, but doesn't seem feasible.
3887                  */
3888                 if (ret == -EOPNOTSUPP && io_wq_current_is_worker()) {
3889                         req->open.ignore_nonblock = true;
3890                         refcount_inc(&req->refs);
3891                         io_req_task_queue(req);
3892                         return 0;
3893                 }
3894         } else {
3895                 fsnotify_open(file);
3896                 fd_install(ret, file);
3897         }
3898 err:
3899         putname(req->open.filename);
3900         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3901         if (ret < 0)
3902                 req_set_fail_links(req);
3903         io_req_complete(req, ret);
3904         return 0;
3905 }
3906
3907 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3908 {
3909         return io_openat2(req, force_nonblock);
3910 }
3911
3912 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3913                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3914 {
3915         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3916         u64 tmp;
3917
3918         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
3919             sqe->splice_fd_in)
3920                 return -EINVAL;
3921
3922         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3923         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3924                 return -EINVAL;
3925
3926         memset(p, 0, sizeof(*p));
3927         p->nbufs = tmp;
3928         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3929         return 0;
3930 }
3931
3932 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3933                                int bgid, unsigned nbufs)
3934 {
3935         unsigned i = 0;
3936
3937         /* shouldn't happen */
3938         if (!nbufs)
3939                 return 0;
3940
3941         /* the head kbuf is the list itself */
3942         while (!list_empty(&buf->list)) {
3943                 struct io_buffer *nxt;
3944
3945                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3946                 list_del(&nxt->list);
3947                 kfree(nxt);
3948                 if (++i == nbufs)
3949                         return i;
3950         }
3951         i++;
3952         kfree(buf);
3953         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3954
3955         return i;
3956 }
3957
3958 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3959                              struct io_comp_state *cs)
3960 {
3961         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3962         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3963         struct io_buffer *head;
3964         int ret = 0;
3965
3966         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3967
3968         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3969
3970         ret = -ENOENT;
3971         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3972         if (head)
3973                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3974         if (ret < 0)
3975                 req_set_fail_links(req);
3976
3977         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
3978         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3979                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3980                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3981         } else {
3982                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3983                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3984         }
3985         return 0;
3986 }
3987
3988 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3989                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3990 {
3991         unsigned long size, tmp_check;
3992         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3993         u64 tmp;
3994
3995         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
3996                 return -EINVAL;
3997
3998         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3999         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4000                 return -E2BIG;
4001         p->nbufs = tmp;
4002         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4003         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4004
4005         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4006                                 &size))
4007                 return -EOVERFLOW;
4008         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4009                 return -EOVERFLOW;
4010
4011         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4012         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4013                 return -EFAULT;
4014
4015         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4016         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4017         if (tmp > USHRT_MAX)
4018                 return -E2BIG;
4019         p->bid = tmp;
4020         return 0;
4021 }
4022
4023 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4024 {
4025         struct io_buffer *buf;
4026         u64 addr = pbuf->addr;
4027         int i, bid = pbuf->bid;
4028
4029         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4030                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
4031                 if (!buf)
4032                         break;
4033
4034                 buf->addr = addr;
4035                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4036                 buf->bid = bid;
4037                 addr += pbuf->len;
4038                 bid++;
4039                 if (!*head) {
4040                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4041                         *head = buf;
4042                 } else {
4043                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4044                 }
4045                 cond_resched();
4046         }
4047
4048         return i ? i : -ENOMEM;
4049 }
4050
4051 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4052                               struct io_comp_state *cs)
4053 {
4054         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4055         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4056         struct io_buffer *head, *list;
4057         int ret = 0;
4058
4059         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4060
4061         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4062
4063         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4064
4065         ret = io_add_buffers(p, &head);
4066         if (ret >= 0 && !list) {
4067                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4068                 if (ret < 0)
4069                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4070         }
4071         if (ret < 0)
4072                 req_set_fail_links(req);
4073
4074         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4075         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4076                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4077                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4078         } else {
4079                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4080                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4081         }
4082         return 0;
4083 }
4084
4085 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4086                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4087 {
4088 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4089         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4090                 return -EINVAL;
4091         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4092                 return -EINVAL;
4093
4094         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4095         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4096         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4097
4098         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4099                 struct epoll_event __user *ev;
4100
4101                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4102                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4103                         return -EFAULT;
4104         }
4105
4106         return 0;
4107 #else
4108         return -EOPNOTSUPP;
4109 #endif
4110 }
4111
4112 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4113                         struct io_comp_state *cs)
4114 {
4115 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4116         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4117         int ret;
4118
4119         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4120         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4121                 return -EAGAIN;
4122
4123         if (ret < 0)
4124                 req_set_fail_links(req);
4125         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4126         return 0;
4127 #else
4128         return -EOPNOTSUPP;
4129 #endif
4130 }
4131
4132 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4133 {
4134 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4135         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4136                 return -EINVAL;
4137         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4138                 return -EINVAL;
4139
4140         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4141         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4142         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4143         return 0;
4144 #else
4145         return -EOPNOTSUPP;
4146 #endif
4147 }
4148
4149 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4150 {
4151 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4152         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4153         int ret;
4154
4155         if (force_nonblock)
4156                 return -EAGAIN;
4157
4158         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4159         if (ret < 0)
4160                 req_set_fail_links(req);
4161         io_req_complete(req, ret);
4162         return 0;
4163 #else
4164         return -EOPNOTSUPP;
4165 #endif
4166 }
4167
4168 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4169 {
4170         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4171                 return -EINVAL;
4172         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4173                 return -EINVAL;
4174
4175         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4176         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4177         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4178         return 0;
4179 }
4180
4181 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4182 {
4183         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4184         int ret;
4185
4186         if (force_nonblock) {
4187                 switch (fa->advice) {
4188                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4189                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4190                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4191                         break;
4192                 default:
4193                         return -EAGAIN;
4194                 }
4195         }
4196
4197         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4198         if (ret < 0)
4199                 req_set_fail_links(req);
4200         io_req_complete(req, ret);
4201         return 0;
4202 }
4203
4204 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4205 {
4206         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4207                 return -EINVAL;
4208         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4209                 return -EINVAL;
4210         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4211                 return -EBADF;
4212
4213         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4214         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4215         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4216         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4217         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4218
4219         return 0;
4220 }
4221
4222 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4223 {
4224         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4225         int ret;
4226
4227         if (force_nonblock)
4228                 return -EAGAIN;
4229
4230         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4231                        ctx->buffer);
4232
4233         if (ret < 0)
4234                 req_set_fail_links(req);
4235         io_req_complete(req, ret);
4236         return 0;
4237 }
4238
4239 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4240 {
4241         /*
4242          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4243          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4244          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4245          */
4246         io_req_init_async(req);
4247
4248         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4249                 return -EINVAL;
4250         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4251             sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4252                 return -EINVAL;
4253         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4254                 return -EBADF;
4255
4256         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4257         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4258                 return -EBADF;
4259
4260         req->close.put_file = NULL;
4261         return 0;
4262 }
4263
4264 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4265                     struct io_comp_state *cs)
4266 {
4267         struct io_close *close = &req->close;
4268         int ret;
4269
4270         /* might be already done during nonblock submission */
4271         if (!close->put_file) {
4272                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4273                 if (ret < 0)
4274                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4275         }
4276
4277         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4278         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4279                 /* not safe to cancel at this point */
4280                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4281                 /* was never set, but play safe */
4282                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4283                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4284                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4285                 return -EAGAIN;
4286         }
4287
4288         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4289         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4290         if (ret < 0)
4291                 req_set_fail_links(req);
4292         fput(close->put_file);
4293         close->put_file = NULL;
4294         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4295         return 0;
4296 }
4297
4298 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4299 {
4300         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4301
4302         if (!req->file)
4303                 return -EBADF;
4304
4305         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4306                 return -EINVAL;
4307         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4308                      sqe->splice_fd_in))
4309                 return -EINVAL;
4310
4311         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4312         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4313         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4314         return 0;
4315 }
4316
4317 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4318 {
4319         int ret;
4320
4321         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4322         if (force_nonblock)
4323                 return -EAGAIN;
4324
4325         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4326                                 req->sync.flags);
4327         if (ret < 0)
4328                 req_set_fail_links(req);
4329         io_req_complete(req, ret);
4330         return 0;
4331 }
4332
4333 #if defined(CONFIG_NET)
4334 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4335                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4336 {
4337         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4338
4339         if (async_msg)
4340                 return -EAGAIN;
4341         if (io_alloc_async_data(req)) {
4342                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4343                         kfree(kmsg->iov);
4344                 return -ENOMEM;
4345         }
4346         async_msg = req->async_data;
4347         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4348         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4349         return -EAGAIN;
4350 }
4351
4352 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4353                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4354 {
4355         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4356         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4357         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4358                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4359 }
4360
4361 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4362 {
4363         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4364         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4365         int ret;
4366
4367         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4368                 return -EINVAL;
4369         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->splice_fd_in || sqe->ioprio))
4370                 return -EINVAL;
4371
4372         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4373         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4374         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4375
4376 #ifdef CONFIG_COMPAT
4377         if (req->ctx->compat)
4378                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4379 #endif
4380
4381         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4382                 return 0;
4383         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4384         if (!ret)
4385                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4386         return ret;
4387 }
4388
4389 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4390                       struct io_comp_state *cs)
4391 {
4392         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4393         struct socket *sock;
4394         unsigned flags;
4395         int min_ret = 0;
4396         int ret;
4397
4398         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4399         if (unlikely(!sock))
4400                 return ret;
4401
4402         if (req->async_data) {
4403                 kmsg = req->async_data;
4404                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4405                 /* if iov is set, it's allocated already */
4406                 if (!kmsg->iov)
4407                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4408                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4409         } else {
4410                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4411                 if (ret)
4412                         return ret;
4413                 kmsg = &iomsg;
4414         }
4415
4416         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4417         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4418                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4419         else if (force_nonblock)
4420                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4421
4422         if (flags & MSG_WAITALL)
4423                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4424
4425         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4426         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4427                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4428         if (ret == -ERESTARTSYS)
4429                 ret = -EINTR;
4430
4431         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4432                 kfree(kmsg->iov);
4433         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4434         if (ret < min_ret)
4435                 req_set_fail_links(req);
4436         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4437         return 0;
4438 }
4439
4440 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4441                    struct io_comp_state *cs)
4442 {
4443         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4444         struct msghdr msg;
4445         struct iovec iov;
4446         struct socket *sock;
4447         unsigned flags;
4448         int min_ret = 0;
4449         int ret;
4450
4451         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4452         if (unlikely(!sock))
4453                 return ret;
4454
4455         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4456         if (unlikely(ret))
4457                 return ret;
4458
4459         msg.msg_name = NULL;
4460         msg.msg_control = NULL;
4461         msg.msg_controllen = 0;
4462         msg.msg_namelen = 0;
4463
4464         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4465         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4466                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4467         else if (force_nonblock)
4468                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4469
4470         if (flags & MSG_WAITALL)
4471                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4472
4473         msg.msg_flags = flags;
4474         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4475         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4476                 return -EAGAIN;
4477         if (ret == -ERESTARTSYS)
4478                 ret = -EINTR;
4479
4480         if (ret < min_ret)
4481                 req_set_fail_links(req);
4482         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4483         return 0;
4484 }
4485
4486 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4487                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4488 {
4489         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4490         struct iovec __user *uiov;
4491         size_t iov_len;
4492         int ret;
4493
4494         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4495                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4496         if (ret)
4497                 return ret;
4498
4499         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4500                 if (iov_len > 1)
4501                         return -EINVAL;
4502                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4503                         return -EFAULT;
4504                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4505                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4506                                 sr->len);
4507                 iomsg->iov = NULL;
4508         } else {
4509                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4510                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4511                                      false);
4512                 if (ret > 0)
4513                         ret = 0;
4514         }
4515
4516         return ret;
4517 }
4518
4519 #ifdef CONFIG_COMPAT
4520 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4521                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4522 {
4523         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4524         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4525         struct compat_iovec __user *uiov;
4526         compat_uptr_t ptr;
4527         compat_size_t len;
4528         int ret;
4529
4530         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4531         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4532                                         &ptr, &len);
4533         if (ret)
4534                 return ret;
4535
4536         uiov = compat_ptr(ptr);
4537         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4538                 compat_ssize_t clen;
4539
4540                 if (len > 1)
4541                         return -EINVAL;
4542                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4543                         return -EFAULT;
4544                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4545                         return -EFAULT;
4546                 if (clen < 0)
4547                         return -EINVAL;
4548                 sr->len = clen;
4549                 iomsg->iov[0].iov_len = clen;
4550                 iomsg->iov = NULL;
4551         } else {
4552                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4553                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4554                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4555                 if (ret < 0)
4556                         return ret;
4557         }
4558
4559         return 0;
4560 }
4561 #endif
4562
4563 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4564                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4565 {
4566         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4567         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4568
4569 #ifdef CONFIG_COMPAT
4570         if (req->ctx->compat)
4571                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4572 #endif
4573
4574         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4575 }
4576
4577 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4578                                                bool needs_lock)
4579 {
4580         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4581         struct io_buffer *kbuf;
4582
4583         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4584         if (IS_ERR(kbuf))
4585                 return kbuf;
4586
4587         sr->kbuf = kbuf;
4588         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4589         return kbuf;
4590 }
4591
4592 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4593 {
4594         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4595 }
4596
4597 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4598                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4599 {
4600         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4601         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4602         int ret;
4603
4604         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4605                 return -EINVAL;
4606         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->splice_fd_in || sqe->ioprio))
4607                 return -EINVAL;
4608
4609         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4610         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4611         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4612         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4613
4614 #ifdef CONFIG_COMPAT
4615         if (req->ctx->compat)
4616                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4617 #endif
4618
4619         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4620                 return 0;
4621         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4622         if (!ret)
4623                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4624         return ret;
4625 }
4626
4627 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4628                       struct io_comp_state *cs)
4629 {
4630         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4631         struct socket *sock;
4632         struct io_buffer *kbuf;
4633         unsigned flags;
4634         int min_ret = 0;
4635         int ret, cflags = 0;
4636
4637         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4638         if (unlikely(!sock))
4639                 return ret;
4640
4641         if (req->async_data) {
4642                 kmsg = req->async_data;
4643                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4644                 /* if iov is set, it's allocated already */
4645                 if (!kmsg->iov)
4646                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4647                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4648         } else {
4649                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4650                 if (ret)
4651                         return ret;
4652                 kmsg = &iomsg;
4653         }
4654
4655         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4656                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4657                 if (IS_ERR(kbuf))
4658                         return PTR_ERR(kbuf);
4659                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4660                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4661                                 1, req->sr_msg.len);
4662         }
4663
4664         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4665         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4666                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4667         else if (force_nonblock)
4668                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4669
4670         if (flags & MSG_WAITALL)
4671                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4672
4673         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4674                                         kmsg->uaddr, flags);
4675         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4676                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4677         if (ret == -ERESTARTSYS)
4678                 ret = -EINTR;
4679
4680         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4681                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4682         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4683                 kfree(kmsg->iov);
4684         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4685         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4686                 req_set_fail_links(req);
4687         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4688         return 0;
4689 }
4690
4691 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4692                    struct io_comp_state *cs)
4693 {
4694         struct io_buffer *kbuf;
4695         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4696         struct msghdr msg;
4697         void __user *buf = sr->buf;
4698         struct socket *sock;
4699         struct iovec iov;
4700         unsigned flags;
4701         int min_ret = 0;
4702         int ret, cflags = 0;
4703
4704         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4705         if (unlikely(!sock))
4706                 return ret;
4707
4708         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4709                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4710                 if (IS_ERR(kbuf))
4711                         return PTR_ERR(kbuf);
4712                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4713         }
4714
4715         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4716         if (unlikely(ret))
4717                 goto out_free;
4718
4719         msg.msg_name = NULL;
4720         msg.msg_control = NULL;
4721         msg.msg_controllen = 0;
4722         msg.msg_namelen = 0;
4723         msg.msg_iocb = NULL;
4724         msg.msg_flags = 0;
4725
4726         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4727         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4728                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4729         else if (force_nonblock)
4730                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4731
4732         if (flags & MSG_WAITALL)
4733                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4734
4735         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4736         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4737                 return -EAGAIN;
4738         if (ret == -ERESTARTSYS)
4739                 ret = -EINTR;
4740 out_free:
4741         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4742                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4743         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4744                 req_set_fail_links(req);
4745         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4746         return 0;
4747 }
4748
4749 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4750 {
4751         struct io_accept *accept = &req->accept;
4752
4753         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4754                 return -EINVAL;
4755         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4756                 return -EINVAL;
4757
4758         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4759         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4760         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4761         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4762         return 0;
4763 }
4764
4765 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4766                      struct io_comp_state *cs)
4767 {
4768         struct io_accept *accept = &req->accept;
4769         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4770         int ret;
4771
4772         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4773                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4774
4775         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4776                                         accept->addr_len, accept->flags,
4777                                         accept->nofile);
4778         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4779                 return -EAGAIN;
4780         if (ret < 0) {
4781                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4782                         ret = -EINTR;
4783                 req_set_fail_links(req);
4784         }
4785         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4786         return 0;
4787 }
4788
4789 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4790 {
4791         struct io_connect *conn = &req->connect;
4792         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4793
4794         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4795                 return -EINVAL;
4796         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4797             sqe->splice_fd_in)
4798                 return -EINVAL;
4799
4800         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4801         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4802
4803         if (!io)
4804                 return 0;
4805
4806         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4807                                         &io->address);
4808 }
4809
4810 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4811                       struct io_comp_state *cs)
4812 {
4813         struct io_async_connect __io, *io;
4814         unsigned file_flags;
4815         int ret;
4816
4817         if (req->async_data) {
4818                 io = req->async_data;
4819         } else {
4820                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4821                                                 req->connect.addr_len,
4822                                                 &__io.address);
4823                 if (ret)
4824                         goto out;
4825                 io = &__io;
4826         }
4827
4828         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4829
4830         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4831                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4832         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4833                 if (req->async_data)
4834                         return -EAGAIN;
4835                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4836                         ret = -ENOMEM;
4837                         goto out;
4838                 }
4839                 io = req->async_data;
4840                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4841                 return -EAGAIN;
4842         }
4843         if (ret == -ERESTARTSYS)
4844                 ret = -EINTR;
4845 out:
4846         if (ret < 0)
4847                 req_set_fail_links(req);
4848         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4849         return 0;
4850 }
4851 #else /* !CONFIG_NET */
4852 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4853 {
4854         return -EOPNOTSUPP;
4855 }
4856
4857 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4858                       struct io_comp_state *cs)
4859 {
4860         return -EOPNOTSUPP;
4861 }
4862
4863 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4864                    struct io_comp_state *cs)
4865 {
4866         return -EOPNOTSUPP;
4867 }
4868
4869 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4870                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4871 {
4872         return -EOPNOTSUPP;
4873 }
4874
4875 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4876                       struct io_comp_state *cs)
4877 {
4878         return -EOPNOTSUPP;
4879 }
4880
4881 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4882                    struct io_comp_state *cs)
4883 {
4884         return -EOPNOTSUPP;
4885 }
4886
4887 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4888 {
4889         return -EOPNOTSUPP;
4890 }
4891
4892 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4893                      struct io_comp_state *cs)
4894 {
4895         return -EOPNOTSUPP;
4896 }
4897
4898 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4899 {
4900         return -EOPNOTSUPP;
4901 }
4902
4903 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4904                       struct io_comp_state *cs)
4905 {
4906         return -EOPNOTSUPP;
4907 }
4908 #endif /* CONFIG_NET */
4909
4910 struct io_poll_table {
4911         struct poll_table_struct pt;
4912         struct io_kiocb *req;
4913         int nr_entries;
4914         int error;
4915 };
4916
4917 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4918                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4919 {
4920         bool twa_signal_ok;
4921         int ret;
4922
4923         /* for instances that support it check for an event match first: */
4924         if (mask && !(mask & poll->events))
4925                 return 0;
4926
4927         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4928
4929         list_del_init(&poll->wait.entry);
4930
4931         req->result = mask;
4932         init_task_work(&req->task_work, func);
4933         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4934
4935         /*
4936          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4937          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4938          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4939          * either, as the normal wakeup will suffice.
4940          */
4941         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4942
4943         /*
4944          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4945          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4946          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4947          * have the needed state needed for it anyway.
4948          */
4949         ret = io_req_task_work_add(req, twa_signal_ok);
4950         if (unlikely(ret)) {
4951                 struct task_struct *tsk;
4952
4953                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4954                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4955                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
4956                 wake_up_process(tsk);
4957         }
4958         return 1;
4959 }
4960
4961 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4962         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4963 {
4964         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4965
4966         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4967                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4968
4969                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4970         }
4971
4972         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4973         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4974                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4975                 return true;
4976         }
4977
4978         return false;
4979 }
4980
4981 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4982 {
4983         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4984         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4985                 return req->async_data;
4986         return req->apoll->double_poll;
4987 }
4988
4989 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4990 {
4991         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4992                 return &req->poll;
4993         return &req->apoll->poll;
4994 }
4995
4996 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4997 {
4998         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4999
5000         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5001
5002         if (poll && poll->head) {
5003                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5004
5005                 spin_lock(&head->lock);
5006                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5007                 if (poll->wait.private)
5008                         refcount_dec(&req->refs);
5009                 poll->head = NULL;
5010                 spin_unlock(&head->lock);
5011         }
5012 }
5013
5014 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
5015 {
5016         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5017
5018         io_poll_remove_double(req);
5019         req->poll.done = true;
5020         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
5021         io_commit_cqring(ctx);
5022 }
5023
5024 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
5025 {
5026         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5027         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5028         struct io_kiocb *nxt;
5029
5030         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5031                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5032         } else {
5033                 hash_del(&req->hash_node);
5034                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
5035                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5036
5037                 nxt = io_put_req_find_next(req);
5038                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5039                 if (nxt)
5040                         __io_req_task_submit(nxt);
5041         }
5042
5043         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5044 }
5045
5046 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5047                                int sync, void *key)
5048 {
5049         struct io_kiocb *req = wait->private;
5050         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5051         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5052
5053         /* for instances that support it check for an event match first: */
5054         if (mask && !(mask & poll->events))
5055                 return 0;
5056
5057         list_del_init(&wait->entry);
5058
5059         if (poll && poll->head) {
5060                 bool done;
5061
5062                 spin_lock(&poll->head->lock);
5063                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5064                 if (!done)
5065                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5066                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5067                 wait->private = NULL;
5068                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5069                 if (!done) {
5070                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5071                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5072                 }
5073         }
5074         refcount_dec(&req->refs);
5075         return 1;
5076 }
5077
5078 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5079                               wait_queue_func_t wake_func)
5080 {
5081         poll->head = NULL;
5082         poll->done = false;
5083         poll->canceled = false;
5084         poll->events = events;
5085         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5086         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5087 }
5088
5089 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5090                             struct wait_queue_head *head,
5091                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5092 {
5093         struct io_kiocb *req = pt->req;
5094
5095         /*
5096          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5097          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5098          * if this happens.
5099          */
5100         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5101                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5102
5103                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5104                 if (*poll_ptr) {
5105                         pt->error = -EINVAL;
5106                         return;
5107                 }
5108                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5109                 if (poll->head == head)
5110                         return;
5111                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5112                 if (!poll) {
5113                         pt->error = -ENOMEM;
5114                         return;
5115                 }
5116                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5117                 refcount_inc(&req->refs);
5118                 poll->wait.private = req;
5119                 *poll_ptr = poll;
5120         }
5121
5122         pt->nr_entries++;
5123         poll->head = head;
5124
5125         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5126                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5127         else
5128                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5129 }
5130
5131 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5132                                struct poll_table_struct *p)
5133 {
5134         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5135         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5136
5137         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5138 }
5139
5140 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5141 {
5142         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5143         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5144         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5145
5146         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5147
5148         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5149                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5150                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5151                 return;
5152         }
5153
5154         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5155         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5156                 hash_del(&req->hash_node);
5157
5158         io_poll_remove_double(req);
5159         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5160
5161         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5162                 __io_req_task_submit(req);
5163         else
5164                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5165
5166         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5167         kfree(apoll->double_poll);
5168         kfree(apoll);
5169 }
5170
5171 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5172                         void *key)
5173 {
5174         struct io_kiocb *req = wait->private;
5175         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5176
5177         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5178                                         key_to_poll(key));
5179
5180         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5181 }
5182
5183 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5184 {
5185         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5186         struct hlist_head *list;
5187
5188         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5189         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5190 }
5191
5192 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5193                                       struct io_poll_iocb *poll,
5194                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5195                                       wait_queue_func_t wake_func)
5196         __acquires(&ctx->completion_lock)
5197 {
5198         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5199         bool cancel = false;
5200
5201         if (req->file->f_op->may_pollfree) {
5202                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5203                 return -EOPNOTSUPP;
5204         }
5205
5206         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5207         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5208         poll->file = req->file;
5209         poll->wait.private = req;
5210
5211         ipt->pt._key = mask;
5212         ipt->req = req;
5213         ipt->error = 0;
5214         ipt->nr_entries = 0;
5215
5216         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5217         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5218                 ipt->error = -EINVAL;
5219
5220         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5221         if (ipt->error)
5222                 io_poll_remove_double(req);
5223         if (likely(poll->head)) {
5224                 spin_lock(&poll->head->lock);
5225                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5226                         if (ipt->error)
5227                                 cancel = true;
5228                         ipt->error = 0;
5229                         mask = 0;
5230                 }
5231                 if (mask || ipt->error)
5232                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5233                 else if (cancel)
5234                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5235                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5236                         io_poll_req_insert(req);
5237                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5238         }
5239
5240         return mask;
5241 }
5242
5243 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5244 {
5245         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5246         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5247         struct async_poll *apoll;
5248         struct io_poll_table ipt;
5249         __poll_t mask, ret;
5250         int rw;
5251
5252         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5253                 return false;
5254         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5255                 return false;
5256         if (def->pollin)
5257                 rw = READ;
5258         else if (def->pollout)
5259                 rw = WRITE;
5260         else
5261                 return false;
5262         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5263         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5264                 return false;
5265
5266         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5267         if (unlikely(!apoll))
5268                 return false;
5269         apoll->double_poll = NULL;
5270
5271         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5272         req->apoll = apoll;
5273
5274         mask = 0;
5275         if (def->pollin)
5276                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5277         if (def->pollout)
5278                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5279
5280         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5281         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5282             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5283                 mask &= ~POLLIN;
5284
5285         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5286
5287         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5288
5289         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5290                                         io_async_wake);
5291         if (ret || ipt.error) {
5292                 io_poll_remove_double(req);
5293                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5294                 kfree(apoll->double_poll);
5295                 kfree(apoll);
5296                 return false;
5297         }
5298         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5299         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5300                                         apoll->poll.events);
5301         return true;
5302 }
5303
5304 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5305                                  struct io_poll_iocb *poll)
5306 {
5307         bool do_complete = false;
5308
5309         spin_lock(&poll->head->lock);
5310         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5311         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5312                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5313                 do_complete = true;
5314         }
5315         spin_unlock(&poll->head->lock);
5316         hash_del(&req->hash_node);
5317         return do_complete;
5318 }
5319
5320 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5321 {
5322         bool do_complete;
5323
5324         io_poll_remove_double(req);
5325
5326         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5327                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5328         } else {
5329                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5330
5331                 /* non-poll requests have submit ref still */
5332                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5333                 if (do_complete) {
5334                         io_put_req(req);
5335                         kfree(apoll->double_poll);
5336                         kfree(apoll);
5337                 }
5338         }
5339
5340         if (do_complete) {
5341                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5342                 io_commit_cqring(req->ctx);
5343                 req_set_fail_links(req);
5344                 io_put_req_deferred(req, 1);
5345         }
5346
5347         return do_complete;
5348 }
5349
5350 /*
5351  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5352  */
5353 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5354                                struct files_struct *files)
5355 {
5356         struct hlist_node *tmp;
5357         struct io_kiocb *req;
5358         int posted = 0, i;
5359
5360         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5361         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5362                 struct hlist_head *list;
5363
5364                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5365                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5366                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5367                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5368                 }
5369         }
5370         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5371
5372         if (posted)
5373                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5374
5375         return posted != 0;
5376 }
5377
5378 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5379 {
5380         struct hlist_head *list;
5381         struct io_kiocb *req;
5382
5383         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5384         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5385                 if (sqe_addr != req->user_data)
5386                         continue;
5387                 if (io_poll_remove_one(req))
5388                         return 0;
5389                 return -EALREADY;
5390         }
5391
5392         return -ENOENT;
5393 }
5394
5395 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5396                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5397 {
5398         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5399                 return -EINVAL;
5400         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5401             sqe->poll_events)
5402                 return -EINVAL;
5403
5404         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5405         return 0;
5406 }
5407
5408 /*
5409  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5410  * and remove it if found.
5411  */
5412 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5413 {
5414         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5415         u64 addr;
5416         int ret;
5417
5418         addr = req->poll.addr;
5419         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5420         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5421         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5422
5423         if (ret < 0)
5424                 req_set_fail_links(req);
5425         io_req_complete(req, ret);
5426         return 0;
5427 }
5428
5429 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5430                         void *key)
5431 {
5432         struct io_kiocb *req = wait->private;
5433         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5434
5435         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5436 }
5437
5438 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5439                                struct poll_table_struct *p)
5440 {
5441         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5442
5443         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5444 }
5445
5446 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5447 {
5448         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5449         u32 events;
5450
5451         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5452                 return -EINVAL;
5453         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5454                 return -EINVAL;
5455
5456         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5457 #ifdef __BIG_ENDIAN
5458         events = swahw32(events);
5459 #endif
5460         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5461                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5462         return 0;
5463 }
5464
5465 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5466 {
5467         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5468         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5469         struct io_poll_table ipt;
5470         __poll_t mask;
5471
5472         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5473
5474         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5475                                         io_poll_wake);
5476
5477         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5478                 ipt.error = 0;
5479                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5480         }
5481         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5482
5483         if (mask) {
5484                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5485                 io_put_req(req);
5486         }
5487         return ipt.error;
5488 }
5489
5490 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5491 {
5492         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5493                                                 struct io_timeout_data, timer);
5494         struct io_kiocb *req = data->req;
5495         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5496         unsigned long flags;
5497
5498         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5499         list_del_init(&req->timeout.list);
5500         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5501                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5502
5503         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5504         io_commit_cqring(ctx);
5505         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5506
5507         io_cqring_ev_posted(ctx);
5508         req_set_fail_links(req);
5509         io_put_req(req);
5510         return HRTIMER_NORESTART;
5511 }
5512
5513 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5514 {
5515         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
5516         int ret;
5517
5518         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5519         if (ret == -1)
5520                 return -EALREADY;
5521         list_del_init(&req->timeout.list);
5522
5523         req_set_fail_links(req);
5524         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5525         io_put_req_deferred(req, 1);
5526         return 0;
5527 }
5528
5529 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5530 {
5531         struct io_kiocb *req;
5532         int ret = -ENOENT;
5533
5534         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5535                 if (user_data == req->user_data) {
5536                         ret = 0;
5537                         break;
5538                 }
5539         }
5540
5541         if (ret == -ENOENT)
5542                 return ret;
5543
5544         return __io_timeout_cancel(req);
5545 }
5546
5547 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5548                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5549 {
5550         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5551                 return -EINVAL;
5552         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5553                 return -EINVAL;
5554         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->timeout_flags ||
5555             sqe->splice_fd_in)
5556                 return -EINVAL;
5557
5558         req->timeout_rem.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5559         return 0;
5560 }
5561
5562 /*
5563  * Remove or update an existing timeout command
5564  */
5565 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5566 {
5567         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5568         int ret;
5569
5570         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5571         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout_rem.addr);
5572
5573         io_cqring_fill_event(req, ret);
5574         io_commit_cqring(ctx);
5575         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5576         io_cqring_ev_posted(ctx);
5577         if (ret < 0)
5578                 req_set_fail_links(req);
5579         io_put_req(req);
5580         return 0;
5581 }
5582
5583 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5584                            bool is_timeout_link)
5585 {
5586         struct io_timeout_data *data;
5587         unsigned flags;
5588         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5589
5590         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5591                 return -EINVAL;
5592         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
5593             sqe->splice_fd_in)
5594                 return -EINVAL;
5595         if (off && is_timeout_link)
5596                 return -EINVAL;
5597         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5598         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5599                 return -EINVAL;
5600
5601         req->timeout.off = off;
5602
5603         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5604                 return -ENOMEM;
5605
5606         data = req->async_data;
5607         data->req = req;
5608
5609         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5610                 return -EFAULT;
5611
5612         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5613                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5614         else
5615                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5616
5617         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
5618         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5619         return 0;
5620 }
5621
5622 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5623 {
5624         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5625         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5626         struct list_head *entry;
5627         u32 tail, off = req->timeout.off;
5628
5629         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5630
5631         /*
5632          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5633          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5634          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5635          */
5636         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5637                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5638                 goto add;
5639         }
5640
5641         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5642         req->timeout.target_seq = tail + off;
5643
5644         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5645          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5646          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5647          */
5648         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5649
5650         /*
5651          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5652          * the one we need first.
5653          */
5654         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5655                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5656                                                   timeout.list);
5657
5658                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5659                         continue;
5660                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5661                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5662                         break;
5663         }
5664 add:
5665         list_add(&req->timeout.list, entry);
5666         data->timer.function = io_timeout_fn;
5667         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5668         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5669         return 0;
5670 }
5671
5672 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5673 {
5674         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5675
5676         return req->user_data == (unsigned long) data;
5677 }
5678
5679 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5680 {
5681         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5682         int ret = 0;
5683
5684         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5685         switch (cancel_ret) {
5686         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5687                 ret = 0;
5688                 break;
5689         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5690                 ret = -EALREADY;
5691                 break;
5692         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5693                 ret = -ENOENT;
5694                 break;
5695         }
5696
5697         return ret;
5698 }
5699
5700 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5701                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5702                                      int success_ret)
5703 {
5704         unsigned long flags;
5705         int ret;
5706
5707         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5708         if (ret != -ENOENT) {
5709                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5710                 goto done;
5711         }
5712
5713         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5714         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5715         if (ret != -ENOENT)
5716                 goto done;
5717         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5718 done:
5719         if (!ret)
5720                 ret = success_ret;
5721         io_cqring_fill_event(req, ret);
5722         io_commit_cqring(ctx);
5723         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5724         io_cqring_ev_posted(ctx);
5725
5726         if (ret < 0)
5727                 req_set_fail_links(req);
5728         io_put_req(req);
5729 }
5730
5731 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5732                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5733 {
5734         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5735                 return -EINVAL;
5736         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5737                 return -EINVAL;
5738         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
5739             sqe->splice_fd_in)
5740                 return -EINVAL;
5741
5742         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5743         return 0;
5744 }
5745
5746 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5747 {
5748         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5749
5750         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5751         return 0;
5752 }
5753
5754 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5755                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5756 {
5757         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5758                 return -EINVAL;
5759         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5760                 return -EINVAL;
5761         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5762                 return -EINVAL;
5763
5764         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5765         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5766         if (!req->files_update.nr_args)
5767                 return -EINVAL;
5768         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5769         return 0;
5770 }
5771
5772 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5773                            struct io_comp_state *cs)
5774 {
5775         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5776         struct io_uring_files_update up;
5777         int ret;
5778
5779         if (force_nonblock)
5780                 return -EAGAIN;
5781
5782         up.offset = req->files_update.offset;
5783         up.fds = req->files_update.arg;
5784
5785         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5786         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5787         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5788
5789         if (ret < 0)
5790                 req_set_fail_links(req);
5791         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5792         return 0;
5793 }
5794
5795 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5796 {
5797         switch (req->opcode) {
5798         case IORING_OP_NOP:
5799                 return 0;
5800         case IORING_OP_READV:
5801         case IORING_OP_READ_FIXED:
5802         case IORING_OP_READ:
5803                 return io_read_prep(req, sqe);
5804         case IORING_OP_WRITEV:
5805         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5806         case IORING_OP_WRITE:
5807                 return io_write_prep(req, sqe);
5808         case IORING_OP_POLL_ADD:
5809                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5810         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5811                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5812         case IORING_OP_FSYNC:
5813                 return io_prep_fsync(req, sqe);
5814         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5815                 return io_prep_sfr(req, sqe);
5816         case IORING_OP_SENDMSG:
5817         case IORING_OP_SEND:
5818                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5819         case IORING_OP_RECVMSG:
5820         case IORING_OP_RECV:
5821                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5822         case IORING_OP_CONNECT:
5823                 return io_connect_prep(req, sqe);
5824         case IORING_OP_TIMEOUT:
5825                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5826         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5827                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5828         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5829                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5830         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5831                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5832         case IORING_OP_ACCEPT:
5833                 return io_accept_prep(req, sqe);
5834         case IORING_OP_FALLOCATE:
5835                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5836         case IORING_OP_OPENAT:
5837                 return io_openat_prep(req, sqe);
5838         case IORING_OP_CLOSE:
5839                 return io_close_prep(req, sqe);
5840         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5841                 return io_files_update_prep(req, sqe);
5842         case IORING_OP_STATX:
5843                 return io_statx_prep(req, sqe);
5844         case IORING_OP_FADVISE:
5845                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5846         case IORING_OP_MADVISE:
5847                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5848         case IORING_OP_OPENAT2:
5849                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5850         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5851                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5852         case IORING_OP_SPLICE:
5853                 return io_splice_prep(req, sqe);
5854         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5855                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5856         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5857                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5858         case IORING_OP_TEE:
5859                 return io_tee_prep(req, sqe);
5860         }
5861
5862         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5863                         req->opcode);
5864         return-EINVAL;
5865 }
5866
5867 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5868                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5869 {
5870         if (!sqe)
5871                 return 0;
5872         if (io_alloc_async_data(req))
5873                 return -EAGAIN;
5874         return io_req_prep(req, sqe);
5875 }
5876
5877 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5878 {
5879         struct io_kiocb *pos;
5880         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5881         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5882
5883         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5884                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5885                         nr_reqs++;
5886
5887         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5888         return total_submitted - nr_reqs;
5889 }
5890
5891 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5892 {
5893         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5894         struct io_defer_entry *de;
5895         int ret;
5896         u32 seq;
5897
5898         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5899         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5900                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5901                 return 0;
5902
5903         seq = io_get_sequence(req);
5904         /* Still a chance to pass the sequence check */
5905         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5906                 return 0;
5907
5908         if (!req->async_data) {
5909                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5910                 if (ret)
5911                         return ret;
5912         }
5913         io_prep_async_link(req);
5914         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5915         if (!de)
5916                 return -ENOMEM;
5917
5918         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5919         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5920                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5921                 kfree(de);
5922                 io_queue_async_work(req);
5923                 return -EIOCBQUEUED;
5924         }
5925
5926         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5927         de->req = req;
5928         de->seq = seq;
5929         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5930         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5931         return -EIOCBQUEUED;
5932 }
5933
5934 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
5935 {
5936         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5937         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
5938         unsigned long flags;
5939
5940         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) {
5941                 put_files_struct(req->work.identity->files);
5942                 put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
5943         }
5944         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5945         list_del(&req->inflight_entry);
5946         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5947         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5948         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
5949         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
5950                 wake_up(&tctx->wait);
5951 }
5952
5953 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5954 {
5955         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5956                 switch (req->opcode) {
5957                 case IORING_OP_READV:
5958                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5959                 case IORING_OP_READ:
5960                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5961                         break;
5962                 case IORING_OP_RECVMSG:
5963                 case IORING_OP_RECV:
5964                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5965                         break;
5966                 }
5967                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5968         }
5969
5970         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5971                 switch (req->opcode) {
5972                 case IORING_OP_READV:
5973                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5974                 case IORING_OP_READ:
5975                 case IORING_OP_WRITEV:
5976                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5977                 case IORING_OP_WRITE: {
5978                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5979                         if (io->free_iovec)
5980                                 kfree(io->free_iovec);
5981                         break;
5982                         }
5983                 case IORING_OP_RECVMSG:
5984                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5985                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5986                         if (io->iov != io->fast_iov)
5987                                 kfree(io->iov);
5988                         break;
5989                         }
5990                 case IORING_OP_SPLICE:
5991                 case IORING_OP_TEE:
5992                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5993                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5994                         break;
5995                 case IORING_OP_OPENAT:
5996                 case IORING_OP_OPENAT2:
5997                         if (req->open.filename)
5998                                 putname(req->open.filename);
5999                         break;
6000                 }
6001                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6002         }
6003 }
6004
6005 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
6006                         struct io_comp_state *cs)
6007 {
6008         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6009         int ret;
6010
6011         switch (req->opcode) {
6012         case IORING_OP_NOP:
6013                 ret = io_nop(req, cs);
6014                 break;
6015         case IORING_OP_READV:
6016         case IORING_OP_READ_FIXED:
6017         case IORING_OP_READ:
6018                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
6019                 break;
6020         case IORING_OP_WRITEV:
6021         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6022         case IORING_OP_WRITE:
6023                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
6024                 break;
6025         case IORING_OP_FSYNC:
6026                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
6027                 break;
6028         case IORING_OP_POLL_ADD:
6029                 ret = io_poll_add(req);
6030                 break;
6031         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6032                 ret = io_poll_remove(req);
6033                 break;
6034         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6035                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
6036                 break;
6037         case IORING_OP_SENDMSG:
6038                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
6039                 break;
6040         case IORING_OP_SEND:
6041                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
6042                 break;
6043         case IORING_OP_RECVMSG:
6044                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
6045                 break;
6046         case IORING_OP_RECV:
6047                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
6048                 break;
6049         case IORING_OP_TIMEOUT:
6050                 ret = io_timeout(req);
6051                 break;
6052         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6053                 ret = io_timeout_remove(req);
6054                 break;
6055         case IORING_OP_ACCEPT:
6056                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
6057                 break;
6058         case IORING_OP_CONNECT:
6059                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
6060                 break;
6061         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6062                 ret = io_async_cancel(req);
6063                 break;
6064         case IORING_OP_FALLOCATE:
6065                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
6066                 break;
6067         case IORING_OP_OPENAT:
6068                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
6069                 break;
6070         case IORING_OP_CLOSE:
6071                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
6072                 break;
6073         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6074                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
6075                 break;
6076         case IORING_OP_STATX:
6077                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
6078                 break;
6079         case IORING_OP_FADVISE:
6080                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
6081                 break;
6082         case IORING_OP_MADVISE:
6083                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
6084                 break;
6085         case IORING_OP_OPENAT2:
6086                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
6087                 break;
6088         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6089                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
6090                 break;
6091         case IORING_OP_SPLICE:
6092                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
6093                 break;
6094         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6095                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
6096                 break;
6097         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6098                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
6099                 break;
6100         case IORING_OP_TEE:
6101                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
6102                 break;
6103         default:
6104                 ret = -EINVAL;
6105                 break;
6106         }
6107
6108         if (ret)
6109                 return ret;
6110
6111         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6112         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6113                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6114
6115                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6116                 if (in_async)
6117                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6118
6119                 io_iopoll_req_issued(req);
6120
6121                 if (in_async)
6122                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6123         }
6124
6125         return 0;
6126 }
6127
6128 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6129 {
6130         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6131         struct io_kiocb *timeout;
6132         int ret = 0;
6133
6134         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6135         if (timeout)
6136                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6137
6138         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6139         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6140                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6141                 ret = -ECANCELED;
6142         }
6143
6144         if (!ret) {
6145                 do {
6146                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6147                         /*
6148                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6149                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6150                          * wait for request slots on the block side.
6151                          */
6152                         if (ret != -EAGAIN)
6153                                 break;
6154                         cond_resched();
6155                 } while (1);
6156         }
6157
6158         if (ret) {
6159                 struct io_ring_ctx *lock_ctx = NULL;
6160
6161                 if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
6162                         lock_ctx = req->ctx;
6163
6164                 /*
6165                  * io_iopoll_complete() does not hold completion_lock to
6166                  * complete polled io, so here for polled io, we can not call
6167                  * io_req_complete() directly, otherwise there maybe concurrent
6168                  * access to cqring, defer_list, etc, which is not safe. Given
6169                  * that io_iopoll_complete() is always called under uring_lock,
6170                  * so here for polled io, we also get uring_lock to complete
6171                  * it.
6172                  */
6173                 if (lock_ctx)
6174                         mutex_lock(&lock_ctx->uring_lock);
6175
6176                 req_set_fail_links(req);
6177                 io_req_complete(req, ret);
6178
6179                 if (lock_ctx)
6180                         mutex_unlock(&lock_ctx->uring_lock);
6181         }
6182
6183         return io_steal_work(req);
6184 }
6185
6186 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6187                                               int index)
6188 {
6189         struct fixed_file_table *table;
6190
6191         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6192         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6193 }
6194
6195 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6196                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6197 {
6198         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6199         struct file *file;
6200
6201         if (fixed) {
6202                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6203                         return NULL;
6204                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6205                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6206                 if (file) {
6207                         req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
6208                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
6209                 }
6210         } else {
6211                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6212                 file = __io_file_get(state, fd);
6213         }
6214
6215         if (file && file->f_op == &io_uring_fops &&
6216             !(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
6217                 io_req_init_async(req);
6218                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
6219
6220                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
6221                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
6222                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
6223         }
6224
6225         return file;
6226 }
6227
6228 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6229                            int fd)
6230 {
6231         bool fixed;
6232
6233         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
6234         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
6235                 return -EBADF;
6236
6237         req->file = io_file_get(state, req, fd, fixed);
6238         if (req->file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error)
6239                 return 0;
6240         return -EBADF;
6241 }
6242
6243 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6244 {
6245         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6246                                                 struct io_timeout_data, timer);
6247         struct io_kiocb *req = data->req;
6248         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6249         struct io_kiocb *prev = NULL;
6250         unsigned long flags;
6251
6252         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6253
6254         /*
6255          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6256          * race with the completion of the linked work.
6257          */
6258         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6259                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6260                                   link_list);
6261                 list_del_init(&req->link_list);
6262                 if (!refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6263                         prev = NULL;
6264         }
6265
6266         list_del(&req->timeout.list);
6267         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6268
6269         if (prev) {
6270                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6271                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6272         } else {
6273                 io_cqring_add_event(req, -ETIME, 0);
6274                 io_put_req_deferred(req, 1);
6275         }
6276         return HRTIMER_NORESTART;
6277 }
6278
6279 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6280 {
6281         /*
6282          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6283          * we got a chance to setup the timer
6284          */
6285         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6286                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6287
6288                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6289                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6290                                 data->mode);
6291         }
6292 }
6293
6294 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6295 {
6296         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6297
6298         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6299         __io_queue_linked_timeout(req);
6300         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6301
6302         /* drop submission reference */
6303         io_put_req(req);
6304 }
6305
6306 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6307 {
6308         struct io_kiocb *nxt;
6309
6310         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6311                 return NULL;
6312         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6313                 return NULL;
6314
6315         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6316                                         link_list);
6317         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6318                 return NULL;
6319
6320         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6321         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6322         return nxt;
6323 }
6324
6325 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6326 {
6327         struct io_kiocb *linked_timeout;
6328         const struct cred *old_creds = NULL;
6329         int ret;
6330
6331 again:
6332         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6333
6334         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6335             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6336             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6337                 if (old_creds)
6338                         revert_creds(old_creds);
6339                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6340                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6341                 else
6342                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6343         }
6344
6345         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6346
6347         /*
6348          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6349          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6350          */
6351         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6352                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6353                         /*
6354                          * Queued up for async execution, worker will release
6355                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6356                          */
6357                         io_queue_async_work(req);
6358                 }
6359
6360                 if (linked_timeout)
6361                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6362         } else if (likely(!ret)) {
6363                 /* drop submission reference */
6364                 req = io_put_req_find_next(req);
6365                 if (linked_timeout)
6366                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6367
6368                 if (req) {
6369                         if (!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))
6370                                 goto again;
6371                         io_queue_async_work(req);
6372                 }
6373         } else {
6374                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6375                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6376                 req_set_fail_links(req);
6377                 io_put_req(req);
6378                 io_req_complete(req, ret);
6379         }
6380
6381         if (old_creds)
6382                 revert_creds(old_creds);
6383 }
6384
6385 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6386                          struct io_comp_state *cs)
6387 {
6388         int ret;
6389
6390         ret = io_req_defer(req, sqe);
6391         if (ret) {
6392                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6393 fail_req:
6394                         req_set_fail_links(req);
6395                         io_put_req(req);
6396                         io_req_complete(req, ret);
6397                 }
6398         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6399                 if (!req->async_data) {
6400                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6401                         if (unlikely(ret))
6402                                 goto fail_req;
6403                 }
6404                 io_queue_async_work(req);
6405         } else {
6406                 if (sqe) {
6407                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6408                         if (unlikely(ret))
6409                                 goto fail_req;
6410                 }
6411                 __io_queue_sqe(req, cs);
6412         }
6413 }
6414
6415 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6416                                       struct io_comp_state *cs)
6417 {
6418         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6419                 io_put_req(req);
6420                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6421         } else
6422                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6423 }
6424
6425 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6426                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6427 {
6428         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6429         int ret;
6430
6431         /*
6432          * If we already have a head request, queue this one for async
6433          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6434          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6435          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6436          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6437          */
6438         if (*link) {
6439                 struct io_kiocb *head = *link;
6440
6441                 /*
6442                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6443                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6444                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6445                  * next after the link request. The last one is done via
6446                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6447                  */
6448                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6449                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6450                         ctx->drain_next = 1;
6451                 }
6452                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6453                 if (unlikely(ret)) {
6454                         /* fail even hard links since we don't submit */
6455                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6456                         return ret;
6457                 }
6458                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6459                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6460
6461                 /* last request of a link, enqueue the link */
6462                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6463                         io_queue_link_head(head, cs);
6464                         *link = NULL;
6465                 }
6466         } else {
6467                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6468                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6469                         ctx->drain_next = 0;
6470                 }
6471                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6472                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6473                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6474
6475                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6476                         if (unlikely(ret))
6477                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6478                         *link = req;
6479                 } else {
6480                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6481                 }
6482         }
6483
6484         return 0;
6485 }
6486
6487 /*
6488  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6489  */
6490 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6491 {
6492         if (!list_empty(&state->comp.list))
6493                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6494         blk_finish_plug(&state->plug);
6495         io_state_file_put(state);
6496         if (state->free_reqs)
6497                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6498 }
6499
6500 /*
6501  * Start submission side cache.
6502  */
6503 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6504                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6505 {
6506         blk_start_plug(&state->plug);
6507         state->comp.nr = 0;
6508         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6509         state->comp.ctx = ctx;
6510         state->free_reqs = 0;
6511         state->file = NULL;
6512         state->ios_left = max_ios;
6513 }
6514
6515 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6516 {
6517         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6518
6519         /*
6520          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6521          * since once we write the new head, the application could
6522          * write new data to them.
6523          */
6524         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6525 }
6526
6527 /*
6528  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6529  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6530  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6531  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6532  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6533  * prevent a re-load down the line.
6534  */
6535 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6536 {
6537         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6538         unsigned head;
6539
6540         /*
6541          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6542          *
6543          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6544          *    head updates.
6545          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6546          *    though the application is the one updating it.
6547          */
6548         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6549         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6550                 return &ctx->sq_sqes[head];
6551
6552         /* drop invalid entries */
6553         ctx->cached_sq_dropped++;
6554         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6555         return NULL;
6556 }
6557
6558 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6559 {
6560         ctx->cached_sq_head++;
6561 }
6562
6563 /*
6564  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6565  *
6566  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6567  */
6568 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6569                                         struct io_kiocb *req,
6570                                         unsigned int sqe_flags)
6571 {
6572         if (!ctx->restricted)
6573                 return true;
6574
6575         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6576                 return false;
6577
6578         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6579             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6580                 return false;
6581
6582         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6583                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6584                 return false;
6585
6586         return true;
6587 }
6588
6589 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6590                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6591                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6592
6593 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6594                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6595                        struct io_submit_state *state)
6596 {
6597         unsigned int sqe_flags;
6598         int id, ret;
6599
6600         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6601         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6602         req->async_data = NULL;
6603         req->file = NULL;
6604         req->ctx = ctx;
6605         req->flags = 0;
6606         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6607         refcount_set(&req->refs, 2);
6608         req->task = current;
6609         req->result = 0;
6610
6611         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6612                 return -EINVAL;
6613
6614         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6615                 return -EFAULT;
6616
6617         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6618         /* enforce forwards compatibility on users */
6619         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6620                 return -EINVAL;
6621
6622         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6623                 return -EACCES;
6624
6625         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6626             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6627                 return -EOPNOTSUPP;
6628
6629         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6630         if (id) {
6631                 struct io_identity *iod;
6632
6633                 iod = xa_load(&ctx->personalities, id);
6634                 if (unlikely(!iod))
6635                         return -EINVAL;
6636                 refcount_inc(&iod->count);
6637
6638                 __io_req_init_async(req);
6639                 get_cred(iod->creds);
6640                 req->work.identity = iod;
6641                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6642         }
6643
6644         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6645         req->flags |= sqe_flags;
6646
6647         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6648                 return 0;
6649
6650         ret = io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6651         state->ios_left--;
6652         return ret;
6653 }
6654
6655 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6656 {
6657         struct io_submit_state state;
6658         struct io_kiocb *link = NULL;
6659         int i, submitted = 0;
6660
6661         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6662         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6663                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6664                         return -EBUSY;
6665         }
6666
6667         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6668         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6669
6670         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6671                 return -EAGAIN;
6672
6673         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6674         refcount_add(nr, &current->usage);
6675
6676         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6677
6678         for (i = 0; i < nr; i++) {
6679                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6680                 struct io_kiocb *req;
6681                 int err;
6682
6683                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6684                 if (unlikely(!sqe)) {
6685                         io_consume_sqe(ctx);
6686                         break;
6687                 }
6688                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6689                 if (unlikely(!req)) {
6690                         if (!submitted)
6691                                 submitted = -EAGAIN;
6692                         break;
6693                 }
6694                 io_consume_sqe(ctx);
6695                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6696                 submitted++;
6697
6698                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6699                 if (unlikely(err)) {
6700 fail_req:
6701                         io_put_req(req);
6702                         io_req_complete(req, err);
6703                         break;
6704                 }
6705
6706                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6707                                                 true, io_async_submit(ctx));
6708                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6709                 if (err)
6710                         goto fail_req;
6711         }
6712
6713         if (unlikely(submitted != nr)) {
6714                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6715                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6716                 int unused = nr - ref_used;
6717
6718                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6719                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6720                 put_task_struct_many(current, unused);
6721         }
6722         if (link)
6723                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6724         io_submit_state_end(&state);
6725
6726          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6727         io_commit_sqring(ctx);
6728
6729         return submitted;
6730 }
6731
6732 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6733 {
6734         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6735         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6736         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6737         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6738 }
6739
6740 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6741 {
6742         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6743         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6744         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6745 }
6746
6747 static int io_sq_wake_function(struct wait_queue_entry *wqe, unsigned mode,
6748                                int sync, void *key)
6749 {
6750         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(wqe, struct io_ring_ctx, sqo_wait_entry);
6751         int ret;
6752
6753         ret = autoremove_wake_function(wqe, mode, sync, key);
6754         if (ret) {
6755                 unsigned long flags;
6756
6757                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6758                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6759                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6760         }
6761         return ret;
6762 }
6763
6764 enum sq_ret {
6765         SQT_IDLE        = 1,
6766         SQT_SPIN        = 2,
6767         SQT_DID_WORK    = 4,
6768 };
6769
6770 static enum sq_ret __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx,
6771                                   unsigned long start_jiffies, bool cap_entries)
6772 {
6773         unsigned long timeout = start_jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6774         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
6775         unsigned int to_submit;
6776         int ret = 0;
6777
6778 again:
6779         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6780                 unsigned nr_events = 0;
6781
6782                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6783                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6784                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6785                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6786         }
6787
6788         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6789
6790         /*
6791          * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6792          * to enter the kernel to reap and flush events.
6793          */
6794         if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6795                 /*
6796                  * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6797                  * long periods (or over schedule()). Do this before
6798                  * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6799                  * may sleep.
6800                  */
6801                 io_sq_thread_drop_mm();
6802
6803                 /*
6804                  * We're polling. If we're within the defined idle
6805                  * period, then let us spin without work before going
6806                  * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6807                  * more IO, we should wait for the application to
6808                  * reap events and wake us up.
6809                  */
6810                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6811                     (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6812                     !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6813                         return SQT_SPIN;
6814
6815                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry,
6816                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
6817
6818                 /*
6819                  * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6820                  * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6821                  * it is because reqs may have been punted to io worker
6822                  * and will be added to iopoll_list later, hence check
6823                  * the iopoll_list again.
6824                  */
6825                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6826                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6827                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6828                         goto again;
6829                 }
6830
6831                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6832                 if (!to_submit || ret == -EBUSY)
6833                         return SQT_IDLE;
6834         }
6835
6836         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6837         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6838
6839         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6840         if (cap_entries && to_submit > 8)
6841                 to_submit = 8;
6842
6843         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6844         if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs) && !ctx->sqo_dead))
6845                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6846         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6847
6848         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6849                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6850
6851         return SQT_DID_WORK;
6852 }
6853
6854 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6855 {
6856         struct io_ring_ctx *ctx;
6857
6858         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6859                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6860                 init_wait(&ctx->sqo_wait_entry);
6861                 ctx->sqo_wait_entry.func = io_sq_wake_function;
6862                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6863                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6864         }
6865 }
6866
6867 static int io_sq_thread(void *data)
6868 {
6869         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
6870         const struct cred *old_cred = NULL;
6871         struct io_sq_data *sqd = data;
6872         struct io_ring_ctx *ctx;
6873         unsigned long start_jiffies;
6874
6875         start_jiffies = jiffies;
6876         while (!kthread_should_stop()) {
6877                 enum sq_ret ret = 0;
6878                 bool cap_entries;
6879
6880                 /*
6881                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6882                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
6883                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6884                  */
6885                 if (kthread_should_park()) {
6886                         kthread_parkme();
6887                         /*
6888                          * When sq thread is unparked, in case the previous park operation
6889                          * comes from io_put_sq_data(), which means that sq thread is going
6890                          * to be stopped, so here needs to have a check.
6891                          */
6892                         if (kthread_should_stop())
6893                                 break;
6894                 }
6895
6896                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list)))
6897                         io_sqd_init_new(sqd);
6898
6899                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6900
6901                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6902                         if (current->cred != ctx->creds) {
6903                                 if (old_cred)
6904                                         revert_creds(old_cred);
6905                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
6906                         }
6907                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
6908 #ifdef CONFIG_AUDIT
6909                         current->loginuid = ctx->loginuid;
6910                         current->sessionid = ctx->sessionid;
6911 #endif
6912
6913                         ret |= __io_sq_thread(ctx, start_jiffies, cap_entries);
6914
6915                         io_sq_thread_drop_mm();
6916                 }
6917
6918                 if (ret & SQT_SPIN) {
6919                         io_run_task_work();
6920                         io_sq_thread_drop_mm();
6921                         cond_resched();
6922                 } else if (ret == SQT_IDLE) {
6923                         if (kthread_should_park())
6924                                 continue;
6925                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6926                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6927                         schedule();
6928                         start_jiffies = jiffies;
6929                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6930                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6931                 }
6932         }
6933
6934         io_run_task_work();
6935         io_sq_thread_drop_mm();
6936
6937         if (cur_css)
6938                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
6939         if (old_cred)
6940                 revert_creds(old_cred);
6941
6942         kthread_parkme();
6943
6944         return 0;
6945 }
6946
6947 struct io_wait_queue {
6948         struct wait_queue_entry wq;
6949         struct io_ring_ctx *ctx;
6950         unsigned to_wait;
6951         unsigned nr_timeouts;
6952 };
6953
6954 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6955 {
6956         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6957
6958         /*
6959          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6960          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6961          * regardless of event count.
6962          */
6963         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6964                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6965 }
6966
6967 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6968                             int wake_flags, void *key)
6969 {
6970         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6971                                                         wq);
6972
6973         /*
6974          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6975          * the task, and the next invocation will do it.
6976          */
6977         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6978                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6979         return -1;
6980 }
6981
6982 static int io_run_task_work_sig(void)
6983 {
6984         if (io_run_task_work())
6985                 return 1;
6986         if (!signal_pending(current))
6987                 return 0;
6988         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6989                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6990                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6991                 recalc_sigpending();
6992                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6993                 return 1;
6994         }
6995         return -EINTR;
6996 }
6997
6998 /*
6999  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7000  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7001  */
7002 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7003                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
7004 {
7005         struct io_wait_queue iowq = {
7006                 .wq = {
7007                         .private        = current,
7008                         .func           = io_wake_function,
7009                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7010                 },
7011                 .ctx            = ctx,
7012                 .to_wait        = min_events,
7013         };
7014         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7015         int ret = 0;
7016
7017         do {
7018                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
7019                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7020                         return 0;
7021                 if (!io_run_task_work())
7022                         break;
7023         } while (1);
7024
7025         if (sig) {
7026 #ifdef CONFIG_COMPAT
7027                 if (in_compat_syscall())
7028                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7029                                                       sigsz);
7030                 else
7031 #endif
7032                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7033
7034                 if (ret)
7035                         return ret;
7036         }
7037
7038         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7039         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7040         do {
7041                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
7042                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7043                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7044                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
7045                 ret = io_run_task_work_sig();
7046                 if (ret > 0) {
7047                         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7048                         continue;
7049                 }
7050                 else if (ret < 0)
7051                         break;
7052                 if (io_should_wake(&iowq))
7053                         break;
7054                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
7055                         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7056                         continue;
7057                 }
7058                 schedule();
7059         } while (1);
7060         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7061
7062         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7063
7064         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7065 }
7066
7067 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7068 {
7069 #if defined(CONFIG_UNIX)
7070         if (ctx->ring_sock) {
7071                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7072                 struct sk_buff *skb;
7073
7074                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7075                         kfree_skb(skb);
7076         }
7077 #else
7078         int i;
7079
7080         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7081                 struct file *file;
7082
7083                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7084                 if (file)
7085                         fput(file);
7086         }
7087 #endif
7088 }
7089
7090 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
7091 {
7092         struct fixed_file_data *data;
7093
7094         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
7095         complete(&data->done);
7096 }
7097
7098 static void io_sqe_files_set_node(struct fixed_file_data *file_data,
7099                                   struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7100 {
7101         spin_lock_bh(&file_data->lock);
7102         file_data->node = ref_node;
7103         list_add_tail(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7104         spin_unlock_bh(&file_data->lock);
7105         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7106 }
7107
7108 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7109 {
7110         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7111         struct fixed_file_ref_node *backup_node, *ref_node = NULL;
7112         unsigned nr_tables, i;
7113         int ret;
7114
7115         if (!data)
7116                 return -ENXIO;
7117         backup_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7118         if (!backup_node)
7119                 return -ENOMEM;
7120
7121         spin_lock_bh(&data->lock);
7122         ref_node = data->node;
7123         spin_unlock_bh(&data->lock);
7124         if (ref_node)
7125                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7126
7127         percpu_ref_kill(&data->refs);
7128
7129         /* wait for all refs nodes to complete */
7130         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
7131         do {
7132                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7133                 if (!ret)
7134                         break;
7135                 ret = io_run_task_work_sig();
7136                 if (ret < 0) {
7137                         percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7138                         reinit_completion(&data->done);
7139                         io_sqe_files_set_node(data, backup_node);
7140                         return ret;
7141                 }
7142         } while (1);
7143
7144         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7145         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7146         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7147                 kfree(data->table[i].files);
7148         kfree(data->table);
7149         percpu_ref_exit(&data->refs);
7150         kfree(data);
7151         ctx->file_data = NULL;
7152         ctx->nr_user_files = 0;
7153         destroy_fixed_file_ref_node(backup_node);
7154         return 0;
7155 }
7156
7157 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7158 {
7159         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7160                 /*
7161                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
7162                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
7163                  * set to a single CPU.
7164                  */
7165                 if (sqd->thread) {
7166                         kthread_park(sqd->thread);
7167                         kthread_stop(sqd->thread);
7168                 }
7169
7170                 kfree(sqd);
7171         }
7172 }
7173
7174 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7175 {
7176         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7177         struct io_sq_data *sqd;
7178         struct fd f;
7179
7180         f = fdget(p->wq_fd);
7181         if (!f.file)
7182                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7183         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7184                 fdput(f);
7185                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7186         }
7187
7188         ctx_attach = f.file->private_data;
7189         sqd = ctx_attach->sq_data;
7190         if (!sqd) {
7191                 fdput(f);
7192                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7193         }
7194
7195         refcount_inc(&sqd->refs);
7196         fdput(f);
7197         return sqd;
7198 }
7199
7200 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7201 {
7202         struct io_sq_data *sqd;
7203
7204         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7205                 return io_attach_sq_data(p);
7206
7207         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7208         if (!sqd)
7209                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7210
7211         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7212         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7213         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7214         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7215         mutex_init(&sqd->lock);
7216         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7217         return sqd;
7218 }
7219
7220 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7221         __releases(&sqd->lock)
7222 {
7223         if (!sqd->thread)
7224                 return;
7225         kthread_unpark(sqd->thread);
7226         mutex_unlock(&sqd->lock);
7227 }
7228
7229 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7230         __acquires(&sqd->lock)
7231 {
7232         if (!sqd->thread)
7233                 return;
7234         mutex_lock(&sqd->lock);
7235         kthread_park(sqd->thread);
7236 }
7237
7238 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7239 {
7240         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7241
7242         if (sqd) {
7243                 if (sqd->thread) {
7244                         /*
7245                          * We may arrive here from the error branch in
7246                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7247                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7248                          * sure the wait will complete.
7249                          */
7250                         wake_up_process(sqd->thread);
7251                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7252
7253                         io_sq_thread_park(sqd);
7254                 }
7255
7256                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7257                 list_del(&ctx->sqd_list);
7258                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7259
7260                 if (sqd->thread) {
7261                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
7262                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7263                 }
7264
7265                 io_put_sq_data(sqd);
7266                 ctx->sq_data = NULL;
7267         }
7268 }
7269
7270 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7271 {
7272         io_sq_thread_stop(ctx);
7273
7274         if (ctx->io_wq) {
7275                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7276                 ctx->io_wq = NULL;
7277         }
7278 }
7279
7280 #if defined(CONFIG_UNIX)
7281 /*
7282  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7283  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7284  * loops in the file referencing.
7285  */
7286 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7287 {
7288         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7289         struct scm_fp_list *fpl;
7290         struct sk_buff *skb;
7291         int i, nr_files;
7292
7293         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7294         if (!fpl)
7295                 return -ENOMEM;
7296
7297         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7298         if (!skb) {
7299                 kfree(fpl);
7300                 return -ENOMEM;
7301         }
7302
7303         skb->sk = sk;
7304         skb->scm_io_uring = 1;
7305
7306         nr_files = 0;
7307         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7308         for (i = 0; i < nr; i++) {
7309                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7310
7311                 if (!file)
7312                         continue;
7313                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7314                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7315                 nr_files++;
7316         }
7317
7318         if (nr_files) {
7319                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7320                 fpl->count = nr_files;
7321                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7322                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7323                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7324                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7325
7326                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7327                         struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7328
7329                         if (file)
7330                                 fput(file);
7331                 }
7332         } else {
7333                 kfree_skb(skb);
7334                 free_uid(fpl->user);
7335                 kfree(fpl);
7336         }
7337
7338         return 0;
7339 }
7340
7341 /*
7342  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7343  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7344  * garbage collection to take care of this problem for us.
7345  */
7346 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7347 {
7348         unsigned left, total;
7349         int ret = 0;
7350
7351         total = 0;
7352         left = ctx->nr_user_files;
7353         while (left) {
7354                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7355
7356                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7357                 if (ret)
7358                         break;
7359                 left -= this_files;
7360                 total += this_files;
7361         }
7362
7363         if (!ret)
7364                 return 0;
7365
7366         while (total < ctx->nr_user_files) {
7367                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7368
7369                 if (file)
7370                         fput(file);
7371                 total++;
7372         }
7373
7374         return ret;
7375 }
7376 #else
7377 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7378 {
7379         return 0;
7380 }
7381 #endif
7382
7383 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7384                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7385 {
7386         int i;
7387
7388         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7389                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7390                 unsigned this_files;
7391
7392                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7393                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7394                                         GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7395                 if (!table->files)
7396                         break;
7397                 nr_files -= this_files;
7398         }
7399
7400         if (i == nr_tables)
7401                 return 0;
7402
7403         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7404                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7405                 kfree(table->files);
7406         }
7407         return 1;
7408 }
7409
7410 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7411 {
7412 #if defined(CONFIG_UNIX)
7413         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7414         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7415         struct sk_buff *skb;
7416         int i;
7417
7418         __skb_queue_head_init(&list);
7419
7420         /*
7421          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7422          * remove this entry and rearrange the file array.
7423          */
7424         skb = skb_dequeue(head);
7425         while (skb) {
7426                 struct scm_fp_list *fp;
7427
7428                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7429                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7430                         int left;
7431
7432                         if (fp->fp[i] != file)
7433                                 continue;
7434
7435                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7436                         left = fp->count - 1 - i;
7437                         if (left) {
7438                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7439                                                 left * sizeof(struct file *));
7440                         }
7441                         fp->count--;
7442                         if (!fp->count) {
7443                                 kfree_skb(skb);
7444                                 skb = NULL;
7445                         } else {
7446                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7447                         }
7448                         fput(file);
7449                         file = NULL;
7450                         break;
7451                 }
7452
7453                 if (!file)
7454                         break;
7455
7456                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7457
7458                 skb = skb_dequeue(head);
7459         }
7460
7461         if (skb_peek(&list)) {
7462                 spin_lock_irq(&head->lock);
7463                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7464                         __skb_queue_tail(head, skb);
7465                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7466         }
7467 #else
7468         fput(file);
7469 #endif
7470 }
7471
7472 struct io_file_put {
7473         struct list_head list;
7474         struct file *file;
7475 };
7476
7477 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7478 {
7479         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7480         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7481         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7482
7483         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7484                 list_del(&pfile->list);
7485                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7486                 kfree(pfile);
7487         }
7488
7489         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7490         kfree(ref_node);
7491         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7492 }
7493
7494 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7495 {
7496         struct io_ring_ctx *ctx;
7497         struct llist_node *node;
7498
7499         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7500         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7501
7502         while (node) {
7503                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7504                 struct llist_node *next = node->next;
7505
7506                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7507                 __io_file_put_work(ref_node);
7508                 node = next;
7509         }
7510 }
7511
7512 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7513 {
7514         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7515         struct fixed_file_data *data;
7516         struct io_ring_ctx *ctx;
7517         bool first_add = false;
7518         int delay = HZ;
7519
7520         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7521         data = ref_node->file_data;
7522         ctx = data->ctx;
7523
7524         spin_lock_bh(&data->lock);
7525         ref_node->done = true;
7526
7527         while (!list_empty(&data->ref_list)) {
7528                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
7529                                         struct fixed_file_ref_node, node);
7530                 /* recycle ref nodes in order */
7531                 if (!ref_node->done)
7532                         break;
7533                 list_del(&ref_node->node);
7534                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7535         }
7536         spin_unlock_bh(&data->lock);
7537
7538         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7539                 delay = 0;
7540
7541         if (!delay)
7542                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7543         else if (first_add)
7544                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7545 }
7546
7547 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7548                         struct io_ring_ctx *ctx)
7549 {
7550         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7551
7552         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7553         if (!ref_node)
7554                 return NULL;
7555
7556         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7557                             0, GFP_KERNEL)) {
7558                 kfree(ref_node);
7559                 return NULL;
7560         }
7561         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7562         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7563         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7564         ref_node->done = false;
7565         return ref_node;
7566 }
7567
7568 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7569 {
7570         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7571         kfree(ref_node);
7572 }
7573
7574 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7575                                  unsigned nr_args)
7576 {
7577         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7578         unsigned nr_tables, i;
7579         struct file *file;
7580         int fd, ret = -ENOMEM;
7581         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7582         struct fixed_file_data *file_data;
7583
7584         if (ctx->file_data)
7585                 return -EBUSY;
7586         if (!nr_args)
7587                 return -EINVAL;
7588         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7589                 return -EMFILE;
7590         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
7591                 return -EMFILE;
7592
7593         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7594         if (!file_data)
7595                 return -ENOMEM;
7596         file_data->ctx = ctx;
7597         init_completion(&file_data->done);
7598         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7599         spin_lock_init(&file_data->lock);
7600
7601         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7602         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7603                                    GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7604         if (!file_data->table)
7605                 goto out_free;
7606
7607         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7608                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7609                 goto out_free;
7610
7611         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7612                 goto out_ref;
7613         ctx->file_data = file_data;
7614
7615         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7616                 struct fixed_file_table *table;
7617                 unsigned index;
7618
7619                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7620                         ret = -EFAULT;
7621                         goto out_fput;
7622                 }
7623                 /* allow sparse sets */
7624                 if (fd == -1)
7625                         continue;
7626
7627                 file = fget(fd);
7628                 ret = -EBADF;
7629                 if (!file)
7630                         goto out_fput;
7631
7632                 /*
7633                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7634                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7635                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7636                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7637                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7638                  */
7639                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7640                         fput(file);
7641                         goto out_fput;
7642                 }
7643                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7644                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7645                 table->files[index] = file;
7646         }
7647
7648         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7649         if (ret) {
7650                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7651                 return ret;
7652         }
7653
7654         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7655         if (!ref_node) {
7656                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7657                 return -ENOMEM;
7658         }
7659
7660         io_sqe_files_set_node(file_data, ref_node);
7661         return ret;
7662 out_fput:
7663         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7664                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7665                 if (file)
7666                         fput(file);
7667         }
7668         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7669                 kfree(file_data->table[i].files);
7670         ctx->nr_user_files = 0;
7671 out_ref:
7672         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7673 out_free:
7674         kfree(file_data->table);
7675         kfree(file_data);
7676         ctx->file_data = NULL;
7677         return ret;
7678 }
7679
7680 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7681                                 int index)
7682 {
7683 #if defined(CONFIG_UNIX)
7684         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7685         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7686         struct sk_buff *skb;
7687
7688         /*
7689          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7690          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7691          * and filling it in.
7692          */
7693         spin_lock_irq(&head->lock);
7694         skb = skb_peek(head);
7695         if (skb) {
7696                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7697
7698                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7699                         __skb_unlink(skb, head);
7700                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7701                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7702                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7703                         fpl->count++;
7704                         spin_lock_irq(&head->lock);
7705                         __skb_queue_head(head, skb);
7706                 } else {
7707                         skb = NULL;
7708                 }
7709         }
7710         spin_unlock_irq(&head->lock);
7711
7712         if (skb) {
7713                 fput(file);
7714                 return 0;
7715         }
7716
7717         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7718 #else
7719         return 0;
7720 #endif
7721 }
7722
7723 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7724                                  struct file *file)
7725 {
7726         struct io_file_put *pfile;
7727         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7728
7729         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7730         if (!pfile)
7731                 return -ENOMEM;
7732
7733         pfile->file = file;
7734         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7735
7736         return 0;
7737 }
7738
7739 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7740                                  struct io_uring_files_update *up,
7741                                  unsigned nr_args)
7742 {
7743         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7744         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7745         struct file *file;
7746         __s32 __user *fds;
7747         int fd, i, err;
7748         __u32 done;
7749         bool needs_switch = false;
7750
7751         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7752                 return -EOVERFLOW;
7753         if (done > ctx->nr_user_files)
7754                 return -EINVAL;
7755
7756         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7757         if (!ref_node)
7758                 return -ENOMEM;
7759
7760         done = 0;
7761         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7762         while (nr_args) {
7763                 struct fixed_file_table *table;
7764                 unsigned index;
7765
7766                 err = 0;
7767                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7768                         err = -EFAULT;
7769                         break;
7770                 }
7771                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7772                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7773                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7774                 if (table->files[index]) {
7775                         file = table->files[index];
7776                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7777                         if (err)
7778                                 break;
7779                         table->files[index] = NULL;
7780                         needs_switch = true;
7781                 }
7782                 if (fd != -1) {
7783                         file = fget(fd);
7784                         if (!file) {
7785                                 err = -EBADF;
7786                                 break;
7787                         }
7788                         /*
7789                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7790                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7791                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7792                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7793                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7794                          * support regular read/write anyway.
7795                          */
7796                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7797                                 fput(file);
7798                                 err = -EBADF;
7799                                 break;
7800                         }
7801                         table->files[index] = file;
7802                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7803                         if (err) {
7804                                 table->files[index] = NULL;
7805                                 fput(file);
7806                                 break;
7807                         }
7808                 }
7809                 nr_args--;
7810                 done++;
7811                 up->offset++;
7812         }
7813
7814         if (needs_switch) {
7815                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7816                 io_sqe_files_set_node(data, ref_node);
7817         } else
7818                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7819
7820         return done ? done : err;
7821 }
7822
7823 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7824                                unsigned nr_args)
7825 {
7826         struct io_uring_files_update up;
7827
7828         if (!ctx->file_data)
7829                 return -ENXIO;
7830         if (!nr_args)
7831                 return -EINVAL;
7832         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7833                 return -EFAULT;
7834         if (up.resv)
7835                 return -EINVAL;
7836
7837         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7838 }
7839
7840 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7841 {
7842         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7843
7844         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7845         io_put_req(req);
7846 }
7847
7848 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7849                               struct io_uring_params *p)
7850 {
7851         struct io_wq_data data;
7852         struct fd f;
7853         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7854         unsigned int concurrency;
7855         int ret = 0;
7856
7857         data.user = ctx->user;
7858         data.free_work = io_free_work;
7859         data.do_work = io_wq_submit_work;
7860
7861         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7862                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7863                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7864
7865                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7866                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7867                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7868                         ctx->io_wq = NULL;
7869                 }
7870                 return ret;
7871         }
7872
7873         f = fdget(p->wq_fd);
7874         if (!f.file)
7875                 return -EBADF;
7876
7877         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7878                 ret = -EINVAL;
7879                 goto out_fput;
7880         }
7881
7882         ctx_attach = f.file->private_data;
7883         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7884         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7885                 ret = -EINVAL;
7886                 goto out_fput;
7887         }
7888
7889         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7890 out_fput:
7891         fdput(f);
7892         return ret;
7893 }
7894
7895 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
7896 {
7897         struct io_uring_task *tctx;
7898         int ret;
7899
7900         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7901         if (unlikely(!tctx))
7902                 return -ENOMEM;
7903
7904         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7905         if (unlikely(ret)) {
7906                 kfree(tctx);
7907                 return ret;
7908         }
7909
7910         xa_init(&tctx->xa);
7911         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7912         tctx->last = NULL;
7913         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7914         tctx->sqpoll = false;
7915         io_init_identity(&tctx->__identity);
7916         tctx->identity = &tctx->__identity;
7917         task->io_uring = tctx;
7918         return 0;
7919 }
7920
7921 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7922 {
7923         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7924
7925         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7926         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
7927         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
7928                 kfree(tctx->identity);
7929         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7930         kfree(tctx);
7931         tsk->io_uring = NULL;
7932 }
7933
7934 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7935                                 struct io_uring_params *p)
7936 {
7937         int ret;
7938
7939         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7940                 struct io_sq_data *sqd;
7941
7942                 ret = -EPERM;
7943                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7944                         goto err;
7945
7946                 sqd = io_get_sq_data(p);
7947                 if (IS_ERR(sqd)) {
7948                         ret = PTR_ERR(sqd);
7949                         goto err;
7950                 }
7951
7952                 ctx->sq_data = sqd;
7953                 io_sq_thread_park(sqd);
7954                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7955                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
7956                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7957                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7958
7959                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7960                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7961                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7962
7963                 if (sqd->thread)
7964                         goto done;
7965
7966                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7967                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7968
7969                         ret = -EINVAL;
7970                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7971                                 goto err;
7972                         if (!cpu_online(cpu))
7973                                 goto err;
7974
7975                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
7976                                                         cpu, "io_uring-sq");
7977                 } else {
7978                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
7979                                                         "io_uring-sq");
7980                 }
7981                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
7982                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
7983                         sqd->thread = NULL;
7984                         goto err;
7985                 }
7986                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
7987                 if (ret)
7988                         goto err;
7989         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7990                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7991                 ret = -EINVAL;
7992                 goto err;
7993         }
7994
7995 done:
7996         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7997         if (ret)
7998                 goto err;
7999
8000         return 0;
8001 err:
8002         io_finish_async(ctx);
8003         return ret;
8004 }
8005
8006 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
8007 {
8008         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8009
8010         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
8011         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd && sqd->thread)
8012                 wake_up_process(sqd->thread);
8013 }
8014
8015 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8016                                       unsigned long nr_pages)
8017 {
8018         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8019 }
8020
8021 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8022                                    unsigned long nr_pages)
8023 {
8024         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8025
8026         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8027         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8028
8029         do {
8030                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8031                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8032                 if (new_pages > page_limit)
8033                         return -ENOMEM;
8034         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8035                                         new_pages) != cur_pages);
8036
8037         return 0;
8038 }
8039
8040 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8041                              enum io_mem_account acct)
8042 {
8043         if (ctx->limit_mem)
8044                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8045
8046         if (ctx->mm_account) {
8047                 if (acct == ACCT_LOCKED)
8048                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
8049                 else if (acct == ACCT_PINNED)
8050                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8051         }
8052 }
8053
8054 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8055                           enum io_mem_account acct)
8056 {
8057         int ret;
8058
8059         if (ctx->limit_mem) {
8060                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8061                 if (ret)
8062                         return ret;
8063         }
8064
8065         if (ctx->mm_account) {
8066                 if (acct == ACCT_LOCKED)
8067                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
8068                 else if (acct == ACCT_PINNED)
8069                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8070         }
8071
8072         return 0;
8073 }
8074
8075 static void io_mem_free(void *ptr)
8076 {
8077         struct page *page;
8078
8079         if (!ptr)
8080                 return;
8081
8082         page = virt_to_head_page(ptr);
8083         if (put_page_testzero(page))
8084                 free_compound_page(page);
8085 }
8086
8087 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8088 {
8089         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8090                                 __GFP_NORETRY;
8091
8092         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8093 }
8094
8095 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8096                                 size_t *sq_offset)
8097 {
8098         struct io_rings *rings;
8099         size_t off, sq_array_size;
8100
8101         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8102         if (off == SIZE_MAX)
8103                 return SIZE_MAX;
8104
8105 #ifdef CONFIG_SMP
8106         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8107         if (off == 0)
8108                 return SIZE_MAX;
8109 #endif
8110
8111         if (sq_offset)
8112                 *sq_offset = off;
8113
8114         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8115         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8116                 return SIZE_MAX;
8117
8118         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8119                 return SIZE_MAX;
8120
8121         return off;
8122 }
8123
8124 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
8125 {
8126         size_t pages;
8127
8128         pages = (size_t)1 << get_order(
8129                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
8130         pages += (size_t)1 << get_order(
8131                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
8132
8133         return pages;
8134 }
8135
8136 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8137 {
8138         int i, j;
8139
8140         if (!ctx->user_bufs)
8141                 return -ENXIO;
8142
8143         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8144                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8145
8146                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8147                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8148
8149                 if (imu->acct_pages)
8150                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8151                 kvfree(imu->bvec);
8152                 imu->nr_bvecs = 0;
8153         }
8154
8155         kfree(ctx->user_bufs);
8156         ctx->user_bufs = NULL;
8157         ctx->nr_user_bufs = 0;
8158         return 0;
8159 }
8160
8161 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8162                        void __user *arg, unsigned index)
8163 {
8164         struct iovec __user *src;
8165
8166 #ifdef CONFIG_COMPAT
8167         if (ctx->compat) {
8168                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8169                 struct compat_iovec ciov;
8170
8171                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8172                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8173                         return -EFAULT;
8174
8175                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8176                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8177                 return 0;
8178         }
8179 #endif
8180         src = (struct iovec __user *) arg;
8181         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8182                 return -EFAULT;
8183         return 0;
8184 }
8185
8186 /*
8187  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8188  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8189  * match that one.
8190  *
8191  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8192  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8193  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8194  */
8195 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8196                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8197 {
8198         int i, j;
8199
8200         /* check current page array */
8201         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8202                 if (!PageCompound(pages[i]))
8203                         continue;
8204                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8205                         return true;
8206         }
8207
8208         /* check previously registered pages */
8209         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8210                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8211
8212                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8213                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8214                                 continue;
8215                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8216                                 return true;
8217                 }
8218         }
8219
8220         return false;
8221 }
8222
8223 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8224                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8225                                  struct page **last_hpage)
8226 {
8227         int i, ret;
8228
8229         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8230                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8231                         imu->acct_pages++;
8232                 } else {
8233                         struct page *hpage;
8234
8235                         hpage = compound_head(pages[i]);
8236                         if (hpage == *last_hpage)
8237                                 continue;
8238                         *last_hpage = hpage;
8239                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8240                                 continue;
8241                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8242                 }
8243         }
8244
8245         if (!imu->acct_pages)
8246                 return 0;
8247
8248         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8249         if (ret)
8250                 imu->acct_pages = 0;
8251         return ret;
8252 }
8253
8254 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8255                                   unsigned nr_args)
8256 {
8257         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8258         struct page **pages = NULL;
8259         struct page *last_hpage = NULL;
8260         int i, j, got_pages = 0;
8261         int ret = -EINVAL;
8262
8263         if (ctx->user_bufs)
8264                 return -EBUSY;
8265         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8266                 return -EINVAL;
8267
8268         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8269                                         GFP_KERNEL);
8270         if (!ctx->user_bufs)
8271                 return -ENOMEM;
8272
8273         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8274                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8275                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8276                 int pret, nr_pages;
8277                 struct iovec iov;
8278                 size_t size;
8279
8280                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8281                 if (ret)
8282                         goto err;
8283
8284                 /*
8285                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8286                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8287                  * submitted if they are wrong.
8288                  */
8289                 ret = -EFAULT;
8290                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8291                         goto err;
8292
8293                 /* arbitrary limit, but we need something */
8294                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8295                         goto err;
8296
8297                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8298                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8299                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8300                 nr_pages = end - start;
8301
8302                 ret = 0;
8303                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8304                         kvfree(vmas);
8305                         kvfree(pages);
8306                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8307                                                 GFP_KERNEL);
8308                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8309                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8310                                         GFP_KERNEL);
8311                         if (!pages || !vmas) {
8312                                 ret = -ENOMEM;
8313                                 goto err;
8314                         }
8315                         got_pages = nr_pages;
8316                 }
8317
8318                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8319                                                 GFP_KERNEL);
8320                 ret = -ENOMEM;
8321                 if (!imu->bvec)
8322                         goto err;
8323
8324                 ret = 0;
8325                 mmap_read_lock(current->mm);
8326                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8327                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8328                                       pages, vmas);
8329                 if (pret == nr_pages) {
8330                         /* don't support file backed memory */
8331                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8332                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8333
8334                                 if (vma->vm_file &&
8335                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8336                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8337                                         break;
8338                                 }
8339                         }
8340                 } else {
8341                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8342                 }
8343                 mmap_read_unlock(current->mm);
8344                 if (ret) {
8345                         /*
8346                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8347                          * release any pages we did get
8348                          */
8349                         if (pret > 0)
8350                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8351                         kvfree(imu->bvec);
8352                         goto err;
8353                 }
8354
8355                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8356                 if (ret) {
8357                         unpin_user_pages(pages, pret);
8358                         kvfree(imu->bvec);
8359                         goto err;
8360                 }
8361
8362                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8363                 size = iov.iov_len;
8364                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8365                         size_t vec_len;
8366
8367                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8368                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8369                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8370                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8371                         off = 0;
8372                         size -= vec_len;
8373                 }
8374                 /* store original address for later verification */
8375                 imu->ubuf = ubuf;
8376                 imu->len = iov.iov_len;
8377                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8378
8379                 ctx->nr_user_bufs++;
8380         }
8381         kvfree(pages);
8382         kvfree(vmas);
8383         return 0;
8384 err:
8385         kvfree(pages);
8386         kvfree(vmas);
8387         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8388         return ret;
8389 }
8390
8391 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8392 {
8393         __s32 __user *fds = arg;
8394         int fd;
8395
8396         if (ctx->cq_ev_fd)
8397                 return -EBUSY;
8398
8399         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8400                 return -EFAULT;
8401
8402         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8403         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8404                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8405                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8406                 return ret;
8407         }
8408
8409         return 0;
8410 }
8411
8412 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8413 {
8414         if (ctx->cq_ev_fd) {
8415                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8416                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8417                 return 0;
8418         }
8419
8420         return -ENXIO;
8421 }
8422
8423 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8424 {
8425         struct io_buffer *buf;
8426         unsigned long index;
8427
8428         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8429                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8430 }
8431
8432 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8433 {
8434         io_finish_async(ctx);
8435         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8436
8437         if (ctx->sqo_task) {
8438                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8439                 ctx->sqo_task = NULL;
8440         }
8441
8442 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8443         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8444                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8445 #endif
8446
8447         io_sqe_files_unregister(ctx);
8448         io_eventfd_unregister(ctx);
8449         io_destroy_buffers(ctx);
8450
8451 #if defined(CONFIG_UNIX)
8452         if (ctx->ring_sock) {
8453                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8454                 sock_release(ctx->ring_sock);
8455         }
8456 #endif
8457
8458         if (ctx->mm_account) {
8459                 mmdrop(ctx->mm_account);
8460                 ctx->mm_account = NULL;
8461         }
8462
8463         io_mem_free(ctx->rings);
8464         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8465
8466         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8467         free_uid(ctx->user);
8468         put_cred(ctx->creds);
8469         kfree(ctx->cancel_hash);
8470         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8471         kfree(ctx);
8472 }
8473
8474 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8475 {
8476         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8477         __poll_t mask = 0;
8478
8479         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8480         /*
8481          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8482          * io_commit_cqring
8483          */
8484         smp_rmb();
8485         if (!io_sqring_full(ctx))
8486                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8487
8488         /*
8489          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8490          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8491          *      CPU0                    CPU1
8492          *      ----                    ----
8493          * lock(&ctx->uring_lock);
8494          *                              lock(&ep->mtx);
8495          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8496          * lock(&ep->mtx);
8497          *
8498          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8499          * pushs them to do the flush.
8500          */
8501         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8502                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8503
8504         return mask;
8505 }
8506
8507 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8508 {
8509         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8510
8511         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8512 }
8513
8514 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8515 {
8516         struct io_identity *iod;
8517
8518         iod = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8519         if (iod) {
8520                 put_cred(iod->creds);
8521                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8522                         kfree(iod);
8523                 return 0;
8524         }
8525
8526         return -EINVAL;
8527 }
8528
8529 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8530 {
8531         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8532                                                exit_work);
8533
8534         /*
8535          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8536          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8537          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8538          * as nobody else will be looking for them.
8539          */
8540         do {
8541                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8542         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8543         io_ring_ctx_free(ctx);
8544 }
8545
8546 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8547 {
8548         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8549
8550         return req->ctx == data;
8551 }
8552
8553 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8554 {
8555         unsigned long index;
8556         struct io_identify *iod;
8557
8558         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8559         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8560         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8561
8562         if (WARN_ON_ONCE((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !ctx->sqo_dead))
8563                 ctx->sqo_dead = 1;
8564
8565         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8566         if (ctx->rings)
8567                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8568         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8569
8570         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8571         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8572
8573         if (ctx->io_wq)
8574                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8575
8576         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8577         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8578         xa_for_each(&ctx->personalities, index, iod)
8579                  io_unregister_personality(ctx, index);
8580
8581         /*
8582          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8583          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8584          * spurious failure in setting up a new ring.
8585          */
8586         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8587                          ACCT_LOCKED);
8588
8589         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8590         /*
8591          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8592          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8593          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8594          * over using system_wq.
8595          */
8596         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8597 }
8598
8599 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8600 {
8601         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8602
8603         file->private_data = NULL;
8604         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8605         return 0;
8606 }
8607
8608 struct io_task_cancel {
8609         struct task_struct *task;
8610         struct files_struct *files;
8611 };
8612
8613 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8614 {
8615         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8616         struct io_task_cancel *cancel = data;
8617         bool ret;
8618
8619         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8620                 unsigned long flags;
8621                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8622
8623                 /* protect against races with linked timeouts */
8624                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8625                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8626                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8627         } else {
8628                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8629         }
8630         return ret;
8631 }
8632
8633 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8634                                   struct task_struct *task,
8635                                   struct files_struct *files)
8636 {
8637         struct io_defer_entry *de = NULL;
8638         LIST_HEAD(list);
8639
8640         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8641         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8642                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8643                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8644                         break;
8645                 }
8646         }
8647         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8648
8649         while (!list_empty(&list)) {
8650                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8651                 list_del_init(&de->list);
8652                 req_set_fail_links(de->req);
8653                 io_put_req(de->req);
8654                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8655                 kfree(de);
8656         }
8657 }
8658
8659 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8660                                    struct task_struct *task,
8661                                    struct files_struct *files)
8662 {
8663         struct io_kiocb *req;
8664         int cnt = 0;
8665
8666         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8667         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8668                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8669         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8670         return cnt;
8671 }
8672
8673 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8674                                   struct task_struct *task,
8675                                   struct files_struct *files)
8676 {
8677         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8678                 struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files };
8679                 DEFINE_WAIT(wait);
8680                 int inflight;
8681
8682                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8683                 if (!inflight)
8684                         break;
8685
8686                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, &cancel, true);
8687                 io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8688                 io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8689                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8690                 io_run_task_work();
8691
8692                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8693                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8694                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8695                         schedule();
8696                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8697         }
8698 }
8699
8700 static void __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8701                                             struct task_struct *task)
8702 {
8703         while (1) {
8704                 struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = NULL, };
8705                 enum io_wq_cancel cret;
8706                 bool ret = false;
8707
8708                 cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, &cancel, true);
8709                 if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8710                         ret = true;
8711
8712                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8713                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8714                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8715                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8716                                 ret = true;
8717                         }
8718                 }
8719
8720                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, NULL);
8721                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, NULL);
8722                 if (!ret)
8723                         break;
8724                 io_run_task_work();
8725                 cond_resched();
8726         }
8727 }
8728
8729 static void io_disable_sqo_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
8730 {
8731         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8732         ctx->sqo_dead = 1;
8733         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
8734                 io_sq_offload_start(ctx);
8735         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8736
8737         /* make sure callers enter the ring to get error */
8738         if (ctx->rings)
8739                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
8740 }
8741
8742 /*
8743  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8744  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8745  * looping until none are found.
8746  */
8747 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8748                                           struct files_struct *files)
8749 {
8750         struct task_struct *task = current;
8751
8752         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8753                 io_disable_sqo_submit(ctx);
8754                 task = ctx->sq_data->thread;
8755                 atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8756                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8757         }
8758
8759         io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8760         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8761
8762         if (!files)
8763                 __io_uring_cancel_task_requests(ctx, task);
8764         else
8765                 io_uring_cancel_files(ctx, task, files);
8766
8767         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8768                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8769                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8770         }
8771 }
8772
8773 /*
8774  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8775  */
8776 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
8777 {
8778         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8779         int ret;
8780
8781         if (unlikely(!tctx)) {
8782                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8783                 if (unlikely(ret))
8784                         return ret;
8785                 tctx = current->io_uring;
8786         }
8787         if (tctx->last != file) {
8788                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8789
8790                 if (!old) {
8791                         get_file(file);
8792                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file,
8793                                                 file, GFP_KERNEL));
8794                         if (ret) {
8795                                 fput(file);
8796                                 return ret;
8797                         }
8798                 }
8799                 tctx->last = file;
8800         }
8801
8802         /*
8803          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
8804          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
8805          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
8806          */
8807         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8808                 tctx->sqpoll = true;
8809
8810         return 0;
8811 }
8812
8813 /*
8814  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8815  */
8816 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
8817 {
8818         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8819
8820         if (tctx->last == file)
8821                 tctx->last = NULL;
8822         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8823         if (file)
8824                 fput(file);
8825 }
8826
8827 static void io_uring_remove_task_files(struct io_uring_task *tctx)
8828 {
8829         struct file *file;
8830         unsigned long index;
8831
8832         xa_for_each(&tctx->xa, index, file)
8833                 io_uring_del_task_file(file);
8834 }
8835
8836 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8837 {
8838         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8839         struct file *file;
8840         unsigned long index;
8841
8842         /* make sure overflow events are dropped */
8843         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8844         xa_for_each(&tctx->xa, index, file)
8845                 io_uring_cancel_task_requests(file->private_data, files);
8846         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8847
8848         if (files)
8849                 io_uring_remove_task_files(tctx);
8850 }
8851
8852 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8853 {
8854         unsigned long index;
8855         struct file *file;
8856         s64 inflight;
8857
8858         inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8859         if (!tctx->sqpoll)
8860                 return inflight;
8861
8862         /*
8863          * If we have SQPOLL rings, then we need to iterate and find them, and
8864          * add the pending count for those.
8865          */
8866         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8867                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8868
8869                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8870                         struct io_uring_task *__tctx = ctx->sqo_task->io_uring;
8871
8872                         inflight += percpu_counter_sum(&__tctx->inflight);
8873                 }
8874         }
8875
8876         return inflight;
8877 }
8878
8879 /*
8880  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8881  * requests.
8882  */
8883 void __io_uring_task_cancel(void)
8884 {
8885         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8886         DEFINE_WAIT(wait);
8887         s64 inflight;
8888
8889         /* make sure overflow events are dropped */
8890         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8891
8892         /* trigger io_disable_sqo_submit() */
8893         if (tctx->sqpoll)
8894                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8895
8896         do {
8897                 /* read completions before cancelations */
8898                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8899                 if (!inflight)
8900                         break;
8901                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8902
8903                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8904
8905                 /*
8906                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8907                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8908                  * prepare_to_wait().
8909                  */
8910                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
8911                         schedule();
8912                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8913         } while (1);
8914
8915         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8916
8917         io_uring_remove_task_files(tctx);
8918 }
8919
8920 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8921 {
8922         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8923         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8924
8925         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
8926                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, NULL);
8927
8928         if (!tctx)
8929                 return 0;
8930
8931         /* we should have cancelled and erased it before PF_EXITING */
8932         WARN_ON_ONCE((current->flags & PF_EXITING) &&
8933                      xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
8934
8935         /*
8936          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
8937          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
8938          */
8939         if (atomic_long_read(&file->f_count) != 2)
8940                 return 0;
8941
8942         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8943                 /* there is only one file note, which is owned by sqo_task */
8944                 WARN_ON_ONCE(ctx->sqo_task != current &&
8945                              xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
8946                 /* sqo_dead check is for when this happens after cancellation */
8947                 WARN_ON_ONCE(ctx->sqo_task == current && !ctx->sqo_dead &&
8948                              !xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
8949
8950                 io_disable_sqo_submit(ctx);
8951         }
8952
8953         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) || ctx->sqo_task == current)
8954                 io_uring_del_task_file(file);
8955         return 0;
8956 }
8957
8958 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8959                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8960 {
8961         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8962         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8963         struct page *page;
8964         void *ptr;
8965
8966         switch (offset) {
8967         case IORING_OFF_SQ_RING:
8968         case IORING_OFF_CQ_RING:
8969                 ptr = ctx->rings;
8970                 break;
8971         case IORING_OFF_SQES:
8972                 ptr = ctx->sq_sqes;
8973                 break;
8974         default:
8975                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8976         }
8977
8978         page = virt_to_head_page(ptr);
8979         if (sz > page_size(page))
8980                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8981
8982         return ptr;
8983 }
8984
8985 #ifdef CONFIG_MMU
8986
8987 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8988 {
8989         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8990         unsigned long pfn;
8991         void *ptr;
8992
8993         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8994         if (IS_ERR(ptr))
8995                 return PTR_ERR(ptr);
8996
8997         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8998         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8999 }
9000
9001 #else /* !CONFIG_MMU */
9002
9003 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9004 {
9005         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9006 }
9007
9008 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9009 {
9010         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9011 }
9012
9013 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9014         unsigned long addr, unsigned long len,
9015         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9016 {
9017         void *ptr;
9018
9019         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9020         if (IS_ERR(ptr))
9021                 return PTR_ERR(ptr);
9022
9023         return (unsigned long) ptr;
9024 }
9025
9026 #endif /* !CONFIG_MMU */
9027
9028 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9029 {
9030         int ret = 0;
9031         DEFINE_WAIT(wait);
9032
9033         do {
9034                 if (!io_sqring_full(ctx))
9035                         break;
9036
9037                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9038
9039                 if (unlikely(ctx->sqo_dead)) {
9040                         ret = -EOWNERDEAD;
9041                         goto out;
9042                 }
9043
9044                 if (!io_sqring_full(ctx))
9045                         break;
9046
9047                 schedule();
9048         } while (!signal_pending(current));
9049
9050         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9051 out:
9052         return ret;
9053 }
9054
9055 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9056                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
9057                 size_t, sigsz)
9058 {
9059         struct io_ring_ctx *ctx;
9060         long ret = -EBADF;
9061         int submitted = 0;
9062         struct fd f;
9063
9064         io_run_task_work();
9065
9066         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9067                         IORING_ENTER_SQ_WAIT))
9068                 return -EINVAL;
9069
9070         f = fdget(fd);
9071         if (!f.file)
9072                 return -EBADF;
9073
9074         ret = -EOPNOTSUPP;
9075         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9076                 goto out_fput;
9077
9078         ret = -ENXIO;
9079         ctx = f.file->private_data;
9080         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9081                 goto out_fput;
9082
9083         ret = -EBADFD;
9084         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9085                 goto out;
9086
9087         /*
9088          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9089          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9090          * we were asked to.
9091          */
9092         ret = 0;
9093         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9094                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9095
9096                 if (unlikely(ctx->sqo_dead)) {
9097                         ret = -EOWNERDEAD;
9098                         goto out;
9099                 }
9100                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9101                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9102                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9103                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9104                         if (ret)
9105                                 goto out;
9106                 }
9107                 submitted = to_submit;
9108         } else if (to_submit) {
9109                 ret = io_uring_add_task_file(ctx, f.file);
9110                 if (unlikely(ret))
9111                         goto out;
9112                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9113                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9114                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9115
9116                 if (submitted != to_submit)
9117                         goto out;
9118         }
9119         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9120                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9121
9122                 /*
9123                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9124                  * space applications don't need to do io completion events
9125                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9126                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9127                  */
9128                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9129                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9130                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9131                 } else {
9132                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
9133                 }
9134         }
9135
9136 out:
9137         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9138 out_fput:
9139         fdput(f);
9140         return submitted ? submitted : ret;
9141 }
9142
9143 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9144 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9145                 const struct io_identity *iod)
9146 {
9147         const struct cred *cred = iod->creds;
9148         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9149         struct group_info *gi;
9150         kernel_cap_t cap;
9151         unsigned __capi;
9152         int g;
9153
9154         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9155         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9156         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9157         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9158         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9159         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9160         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9161         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9162         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9163         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9164         gi = cred->group_info;
9165         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9166                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9167                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9168         }
9169         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9170         cap = cred->cap_effective;
9171         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9172                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9173         seq_putc(m, '\n');
9174         return 0;
9175 }
9176
9177 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9178 {
9179         struct io_sq_data *sq = NULL;
9180         bool has_lock;
9181         int i;
9182
9183         /*
9184          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9185          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9186          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9187          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9188          */
9189         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9190
9191         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9192                 sq = ctx->sq_data;
9193
9194         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9195         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9196         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9197         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9198                 struct fixed_file_table *table;
9199                 struct file *f;
9200
9201                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
9202                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
9203                 if (f)
9204                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9205                 else
9206                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9207         }
9208         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9209         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9210                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9211
9212                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9213                                                 (unsigned int) buf->len);
9214         }
9215         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9216                 unsigned long index;
9217                 const struct io_identity *iod;
9218
9219                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9220                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, iod)
9221                         io_uring_show_cred(m, index, iod);
9222         }
9223         seq_printf(m, "PollList:\n");
9224         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9225         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9226                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9227                 struct io_kiocb *req;
9228
9229                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9230                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9231                                         req->task->task_works != NULL);
9232         }
9233         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9234         if (has_lock)
9235                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9236 }
9237
9238 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9239 {
9240         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9241
9242         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9243                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9244                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9245         }
9246 }
9247 #endif
9248
9249 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9250         .release        = io_uring_release,
9251         .flush          = io_uring_flush,
9252         .mmap           = io_uring_mmap,
9253 #ifndef CONFIG_MMU
9254         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9255         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9256 #endif
9257         .poll           = io_uring_poll,
9258         .fasync         = io_uring_fasync,
9259 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9260         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9261 #endif
9262 };
9263
9264 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9265                                   struct io_uring_params *p)
9266 {
9267         struct io_rings *rings;
9268         size_t size, sq_array_offset;
9269
9270         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9271         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9272         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9273
9274         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9275         if (size == SIZE_MAX)
9276                 return -EOVERFLOW;
9277
9278         rings = io_mem_alloc(size);
9279         if (!rings)
9280                 return -ENOMEM;
9281
9282         ctx->rings = rings;
9283         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9284         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9285         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9286         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9287         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9288         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9289         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9290
9291         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9292         if (size == SIZE_MAX) {
9293                 io_mem_free(ctx->rings);
9294                 ctx->rings = NULL;
9295                 return -EOVERFLOW;
9296         }
9297
9298         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9299         if (!ctx->sq_sqes) {
9300                 io_mem_free(ctx->rings);
9301                 ctx->rings = NULL;
9302                 return -ENOMEM;
9303         }
9304
9305         return 0;
9306 }
9307
9308 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9309 {
9310         int ret, fd;
9311
9312         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9313         if (fd < 0)
9314                 return fd;
9315
9316         ret = io_uring_add_task_file(ctx, file);
9317         if (ret) {
9318                 put_unused_fd(fd);
9319                 return ret;
9320         }
9321         fd_install(fd, file);
9322         return fd;
9323 }
9324
9325 /*
9326  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9327  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9328  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9329  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9330  */
9331 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9332 {
9333         struct file *file;
9334 #if defined(CONFIG_UNIX)
9335         int ret;
9336
9337         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9338                                 &ctx->ring_sock);
9339         if (ret)
9340                 return ERR_PTR(ret);
9341 #endif
9342
9343         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9344                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9345 #if defined(CONFIG_UNIX)
9346         if (IS_ERR(file)) {
9347                 sock_release(ctx->ring_sock);
9348                 ctx->ring_sock = NULL;
9349         } else {
9350                 ctx->ring_sock->file = file;
9351         }
9352 #endif
9353         return file;
9354 }
9355
9356 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9357                            struct io_uring_params __user *params)
9358 {
9359         struct user_struct *user = NULL;
9360         struct io_ring_ctx *ctx;
9361         struct file *file;
9362         bool limit_mem;
9363         int ret;
9364
9365         if (!entries)
9366                 return -EINVAL;
9367         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9368                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9369                         return -EINVAL;
9370                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9371         }
9372
9373         /*
9374          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9375          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9376          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9377          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9378          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9379          * of CQ ring entries manually.
9380          */
9381         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9382         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9383                 /*
9384                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9385                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9386                  * any cq vs sq ring sizing.
9387                  */
9388                 if (!p->cq_entries)
9389                         return -EINVAL;
9390                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9391                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9392                                 return -EINVAL;
9393                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9394                 }
9395                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9396                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9397                         return -EINVAL;
9398         } else {
9399                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9400         }
9401
9402         user = get_uid(current_user());
9403         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9404
9405         if (limit_mem) {
9406                 ret = __io_account_mem(user,
9407                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9408                 if (ret) {
9409                         free_uid(user);
9410                         return ret;
9411                 }
9412         }
9413
9414         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9415         if (!ctx) {
9416                 if (limit_mem)
9417                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9418                                                                 p->cq_entries));
9419                 free_uid(user);
9420                 return -ENOMEM;
9421         }
9422         ctx->compat = in_compat_syscall();
9423         ctx->user = user;
9424         ctx->creds = get_current_cred();
9425 #ifdef CONFIG_AUDIT
9426         ctx->loginuid = current->loginuid;
9427         ctx->sessionid = current->sessionid;
9428 #endif
9429         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9430
9431         /*
9432          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9433          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9434          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9435          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9436          */
9437         mmgrab(current->mm);
9438         ctx->mm_account = current->mm;
9439
9440 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9441         /*
9442          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9443          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9444          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9445          * block layer.
9446          */
9447         rcu_read_lock();
9448         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9449         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9450         rcu_read_unlock();
9451         if (!ret) {
9452                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9453                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9454                 ret = -ENODEV;
9455                 goto err;
9456         }
9457 #endif
9458
9459         /*
9460          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9461          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9462          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9463          * will un-account as well.
9464          */
9465         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9466                        ACCT_LOCKED);
9467         ctx->limit_mem = limit_mem;
9468
9469         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9470         if (ret)
9471                 goto err;
9472
9473         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9474         if (ret)
9475                 goto err;
9476
9477         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9478                 io_sq_offload_start(ctx);
9479
9480         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9481         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9482         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9483         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9484         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9485         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9486         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9487         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9488
9489         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9490         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9491         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9492         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9493         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9494         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9495         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9496         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9497
9498         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9499                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9500                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9501                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
9502
9503         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9504                 ret = -EFAULT;
9505                 goto err;
9506         }
9507
9508         file = io_uring_get_file(ctx);
9509         if (IS_ERR(file)) {
9510                 ret = PTR_ERR(file);
9511                 goto err;
9512         }
9513
9514         /*
9515          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9516          * having closed it before we finish setup
9517          */
9518         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9519         if (ret < 0) {
9520                 io_disable_sqo_submit(ctx);
9521                 /* fput will clean it up */
9522                 fput(file);
9523                 return ret;
9524         }
9525
9526         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9527         return ret;
9528 err:
9529         io_disable_sqo_submit(ctx);
9530         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9531         return ret;
9532 }
9533
9534 /*
9535  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9536  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9537  * params structure passed in.
9538  */
9539 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9540 {
9541         struct io_uring_params p;
9542         int i;
9543
9544         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9545                 return -EFAULT;
9546         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9547                 if (p.resv[i])
9548                         return -EINVAL;
9549         }
9550
9551         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9552                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9553                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9554                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9555                 return -EINVAL;
9556
9557         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9558 }
9559
9560 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9561                 struct io_uring_params __user *, params)
9562 {
9563         return io_uring_setup(entries, params);
9564 }
9565
9566 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9567 {
9568         struct io_uring_probe *p;
9569         size_t size;
9570         int i, ret;
9571
9572         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9573         if (size == SIZE_MAX)
9574                 return -EOVERFLOW;
9575         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9576         if (!p)
9577                 return -ENOMEM;
9578
9579         ret = -EFAULT;
9580         if (copy_from_user(p, arg, size))
9581                 goto out;
9582         ret = -EINVAL;
9583         if (memchr_inv(p, 0, size))
9584                 goto out;
9585
9586         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9587         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9588                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9589
9590         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9591                 p->ops[i].op = i;
9592                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9593                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9594         }
9595         p->ops_len = i;
9596
9597         ret = 0;
9598         if (copy_to_user(arg, p, size))
9599                 ret = -EFAULT;
9600 out:
9601         kfree(p);
9602         return ret;
9603 }
9604
9605 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9606 {
9607         struct io_identity *iod;
9608         u32 id;
9609         int ret;
9610
9611         iod = kmalloc(sizeof(*iod), GFP_KERNEL);
9612         if (unlikely(!iod))
9613                 return -ENOMEM;
9614
9615         io_init_identity(iod);
9616         iod->creds = get_current_cred();
9617
9618         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)iod,
9619                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9620         if (ret < 0) {
9621                 put_cred(iod->creds);
9622                 kfree(iod);
9623                 return ret;
9624         }
9625         return id;
9626 }
9627
9628 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9629                                     unsigned int nr_args)
9630 {
9631         struct io_uring_restriction *res;
9632         size_t size;
9633         int i, ret;
9634
9635         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9636         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9637                 return -EBADFD;
9638
9639         /* We allow only a single restrictions registration */
9640         if (ctx->restrictions.registered)
9641                 return -EBUSY;
9642
9643         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9644                 return -EINVAL;
9645
9646         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9647         if (size == SIZE_MAX)
9648                 return -EOVERFLOW;
9649
9650         res = memdup_user(arg, size);
9651         if (IS_ERR(res))
9652                 return PTR_ERR(res);
9653
9654         ret = 0;
9655
9656         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9657                 switch (res[i].opcode) {
9658                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9659                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9660                                 ret = -EINVAL;
9661                                 goto out;
9662                         }
9663
9664                         __set_bit(res[i].register_op,
9665                                   ctx->restrictions.register_op);
9666                         break;
9667                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9668                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9669                                 ret = -EINVAL;
9670                                 goto out;
9671                         }
9672
9673                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9674                         break;
9675                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9676                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9677                         break;
9678                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9679                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9680                         break;
9681                 default:
9682                         ret = -EINVAL;
9683                         goto out;
9684                 }
9685         }
9686
9687 out:
9688         /* Reset all restrictions if an error happened */
9689         if (ret != 0)
9690                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9691         else
9692                 ctx->restrictions.registered = true;
9693
9694         kfree(res);
9695         return ret;
9696 }
9697
9698 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9699 {
9700         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9701                 return -EBADFD;
9702
9703         if (ctx->restrictions.registered)
9704                 ctx->restricted = 1;
9705
9706         io_sq_offload_start(ctx);
9707         return 0;
9708 }
9709
9710 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9711 {
9712         switch (op) {
9713         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9714         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9715         case IORING_REGISTER_PROBE:
9716         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9717         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9718                 return false;
9719         default:
9720                 return true;
9721         }
9722 }
9723
9724 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9725                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9726         __releases(ctx->uring_lock)
9727         __acquires(ctx->uring_lock)
9728 {
9729         int ret;
9730
9731         /*
9732          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9733          * someone else killed the ctx or is already going through
9734          * io_uring_register().
9735          */
9736         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9737                 return -ENXIO;
9738
9739         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9740                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9741
9742                 /*
9743                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9744                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9745                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9746                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9747                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9748                  * after we've killed the percpu ref.
9749                  */
9750                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9751                 do {
9752                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9753                         if (!ret)
9754                                 break;
9755                         ret = io_run_task_work_sig();
9756                         if (ret < 0)
9757                                 break;
9758                 } while (1);
9759                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9760
9761                 if (ret) {
9762                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
9763                         return ret;
9764                 }
9765         }
9766
9767         if (ctx->restricted) {
9768                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9769                         ret = -EINVAL;
9770                         goto out;
9771                 }
9772
9773                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9774                         ret = -EACCES;
9775                         goto out;
9776                 }
9777         }
9778
9779         switch (opcode) {
9780         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9781                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
9782                 break;
9783         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9784                 ret = -EINVAL;
9785                 if (arg || nr_args)
9786                         break;
9787                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
9788                 break;
9789         case IORING_REGISTER_FILES:
9790                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9791                 break;
9792         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9793                 ret = -EINVAL;
9794                 if (arg || nr_args)
9795                         break;
9796                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9797                 break;
9798         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9799                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9800                 break;
9801         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9802         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9803                 ret = -EINVAL;
9804                 if (nr_args != 1)
9805                         break;
9806                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9807                 if (ret)
9808                         break;
9809                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9810                         ctx->eventfd_async = 1;
9811                 else
9812                         ctx->eventfd_async = 0;
9813                 break;
9814         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9815                 ret = -EINVAL;
9816                 if (arg || nr_args)
9817                         break;
9818                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9819                 break;
9820         case IORING_REGISTER_PROBE:
9821                 ret = -EINVAL;
9822                 if (!arg || nr_args > 256)
9823                         break;
9824                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9825                 break;
9826         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9827                 ret = -EINVAL;
9828                 if (arg || nr_args)
9829                         break;
9830                 ret = io_register_personality(ctx);
9831                 break;
9832         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9833                 ret = -EINVAL;
9834                 if (arg)
9835                         break;
9836                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9837                 break;
9838         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9839                 ret = -EINVAL;
9840                 if (arg || nr_args)
9841                         break;
9842                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9843                 break;
9844         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9845                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9846                 break;
9847         default:
9848                 ret = -EINVAL;
9849                 break;
9850         }
9851
9852 out:
9853         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9854                 /* bring the ctx back to life */
9855                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9856                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9857         }
9858         return ret;
9859 }
9860
9861 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9862                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9863 {
9864         struct io_ring_ctx *ctx;
9865         long ret = -EBADF;
9866         struct fd f;
9867
9868         f = fdget(fd);
9869         if (!f.file)
9870                 return -EBADF;
9871
9872         ret = -EOPNOTSUPP;
9873         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9874                 goto out_fput;
9875
9876         ctx = f.file->private_data;
9877
9878         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9879         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9880         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9881         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9882                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9883 out_fput:
9884         fdput(f);
9885         return ret;
9886 }
9887
9888 static int __init io_uring_init(void)
9889 {
9890 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9891         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9892         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9893 } while (0)
9894
9895 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9896         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9897         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9898         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9899         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9900         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9901         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9902         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9903         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9904         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9905         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9906         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9907         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9908         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9909         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9910         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9911         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9912         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9913         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9914         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9915         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9916         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9917         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9918         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9919         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9920         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9921         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9922         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9923         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9924         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9925         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9926
9927         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9928         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9929         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
9930         return 0;
9931 };
9932 __initcall(io_uring_init);