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