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 <linux/refcount.h>
  48 #include <linux/uio.h>
  49 #include <linux/bits.h>
  50
  51 #include <linux/sched/signal.h>
  52 #include <linux/fs.h>
  53 #include <linux/file.h>
  54 #include <linux/fdtable.h>
  55 #include <linux/mm.h>
  56 #include <linux/mman.h>
  57 #include <linux/mmu_context.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
  79 #define CREATE_TRACE_POINTS
  80 #include <trace/events/io_uring.h>
  81
  82 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  83
  84 #include "internal.h"
  85 #include "io-wq.h"
  86
  87 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  88 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  89
  90 /*
  91  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  92  */
  93 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  94 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  95 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  96 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
  97
  98 struct io_uring {
  99         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 100         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 101 };
 102
 103 /*
 104  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 105  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 106  *
 107  * The offsets to the member fields are published through struct
 108  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 109  */
 110 struct io_rings {
 111         /*
 112          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 113          * masked to get valid indices.
 114          *
 115          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 116          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 117          * cq ring.
 118          */
 119         struct io_uring         sq, cq;
 120         /*
 121          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 122          * ring_entries - 1)
 123          */
 124         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 125         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 126         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 127         /*
 128          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 129          * invalid index stored in array
 130          *
 131          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 132          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 133          * cached value).
 134          *
 135          * After a new SQ head value was read by the application this
 136          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 137          * the new SQ head (and possibly more).
 138          */
 139         u32                     sq_dropped;
 140         /*
 141          * Runtime flags
 142          *
 143          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 144          * application.
 145          *
 146          * The application needs a full memory barrier before checking
 147          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 148          */
 149         u32                     sq_flags;
 150         /*
 151          * Number of completion events lost because the queue was full;
 152          * this should be avoided by the application by making sure
 153          * there are not more requests pending than there is space in
 154          * the completion queue.
 155          *
 156          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 157          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 158          * cached value).
 159          *
 160          * As completion events come in out of order this counter is not
 161          * ordered with any other data.
 162          */
 163         u32                     cq_overflow;
 164         /*
 165          * Ring buffer of completion events.
 166          *
 167          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 168          * produced, so the application is allowed to modify pending
 169          * entries.
 170          */
 171         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 172 };
 173
 174 struct io_mapped_ubuf {
 175         u64             ubuf;
 176         size_t          len;
 177         struct          bio_vec *bvec;
 178         unsigned int    nr_bvecs;
 179 };
 180
 181 struct fixed_file_table {
 182         struct file             **files;
 183 };
 184
 185 enum {
 186         FFD_F_ATOMIC,
 187 };
 188
 189 struct fixed_file_data {
 190         struct fixed_file_table         *table;
 191         struct io_ring_ctx              *ctx;
 192
 193         struct percpu_ref               refs;
 194         struct llist_head               put_llist;
 195         unsigned long                   state;
 196         struct work_struct              ref_work;
 197         struct completion               done;
 198 };
 199
 200 struct io_ring_ctx {
 201         struct {
 202                 struct percpu_ref       refs;
 203         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 204
 205         struct {
 206                 unsigned int            flags;
 207                 int                     compat: 1;
 208                 int                     account_mem: 1;
 209                 int                     cq_overflow_flushed: 1;
 210                 int                     drain_next: 1;
 211                 int                     eventfd_async: 1;
 212
 213                 /*
 214                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 215                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 216                  *
 217                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 218                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 219                  * the queue when needed.
 220                  *
 221                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 222                  * array.
 223                  */
 224                 u32                     *sq_array;
 225                 unsigned                cached_sq_head;
 226                 unsigned                sq_entries;
 227                 unsigned                sq_mask;
 228                 unsigned                sq_thread_idle;
 229                 unsigned                cached_sq_dropped;
 230                 atomic_t                cached_cq_overflow;
 231                 unsigned long           sq_check_overflow;
 232
 233                 struct list_head        defer_list;
 234                 struct list_head        timeout_list;
 235                 struct list_head        cq_overflow_list;
 236
 237                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
 238                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 239         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 240
 241         struct io_rings *rings;
 242
 243         /* IO offload */
 244         struct io_wq            *io_wq;
 245         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
 246         struct mm_struct        *sqo_mm;
 247         wait_queue_head_t       sqo_wait;
 248
 249         /*
 250          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 251          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 252          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 253          */
 254         struct fixed_file_data  *file_data;
 255         unsigned                nr_user_files;
 256         int                     ring_fd;
 257         struct file             *ring_file;
 258
 259         /* if used, fixed mapped user buffers */
 260         unsigned                nr_user_bufs;
 261         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 262
 263         struct user_struct      *user;
 264
 265         const struct cred       *creds;
 266
 267         /* 0 is for ctx quiesce/reinit/free, 1 is for sqo_thread started */
 268         struct completion       *completions;
 269
 270         /* if all else fails... */
 271         struct io_kiocb         *fallback_req;
 272
 273 #if defined(CONFIG_UNIX)
 274         struct socket           *ring_sock;
 275 #endif
 276
 277         struct idr              personality_idr;
 278
 279         struct {
 280                 unsigned                cached_cq_tail;
 281                 unsigned                cq_entries;
 282                 unsigned                cq_mask;
 283                 atomic_t                cq_timeouts;
 284                 unsigned long           cq_check_overflow;
 285                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 286                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 287                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 288         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 289
 290         struct {
 291                 struct mutex            uring_lock;
 292                 wait_queue_head_t       wait;
 293         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 294
 295         struct {
 296                 spinlock_t              completion_lock;
 297                 struct llist_head       poll_llist;
 298
 299                 /*
 300                  * ->poll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 301                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 302                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 303                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 304                  */
 305                 struct list_head        poll_list;
 306                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 307                 unsigned                cancel_hash_bits;
 308                 bool                    poll_multi_file;
 309
 310                 spinlock_t              inflight_lock;
 311                 struct list_head        inflight_list;
 312         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 313 };
 314
 315 /*
 316  * First field must be the file pointer in all the
 317  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 318  */
 319 struct io_poll_iocb {
 320         struct file                     *file;
 321         union {
 322                 struct wait_queue_head  *head;
 323                 u64                     addr;
 324         };
 325         __poll_t                        events;
 326         bool                            done;
 327         bool                            canceled;
 328         struct wait_queue_entry         wait;
 329 };
 330
 331 struct io_close {
 332         struct file                     *file;
 333         struct file                     *put_file;
 334         int                             fd;
 335 };
 336
 337 struct io_timeout_data {
 338         struct io_kiocb                 *req;
 339         struct hrtimer                  timer;
 340         struct timespec64               ts;
 341         enum hrtimer_mode               mode;
 342         u32                             seq_offset;
 343 };
 344
 345 struct io_accept {
 346         struct file                     *file;
 347         struct sockaddr __user          *addr;
 348         int __user                      *addr_len;
 349         int                             flags;
 350 };
 351
 352 struct io_sync {
 353         struct file                     *file;
 354         loff_t                          len;
 355         loff_t                          off;
 356         int                             flags;
 357         int                             mode;
 358 };
 359
 360 struct io_cancel {
 361         struct file                     *file;
 362         u64                             addr;
 363 };
 364
 365 struct io_timeout {
 366         struct file                     *file;
 367         u64                             addr;
 368         int                             flags;
 369         unsigned                        count;
 370 };
 371
 372 struct io_rw {
 373         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 374         struct kiocb                    kiocb;
 375         u64                             addr;
 376         u64                             len;
 377 };
 378
 379 struct io_connect {
 380         struct file                     *file;
 381         struct sockaddr __user          *addr;
 382         int                             addr_len;
 383 };
 384
 385 struct io_sr_msg {
 386         struct file                     *file;
 387         union {
 388                 struct user_msghdr __user *msg;
 389                 void __user             *buf;
 390         };
 391         int                             msg_flags;
 392         size_t                          len;
 393 };
 394
 395 struct io_open {
 396         struct file                     *file;
 397         int                             dfd;
 398         union {
 399                 unsigned                mask;
 400         };
 401         struct filename                 *filename;
 402         struct statx __user             *buffer;
 403         struct open_how                 how;
 404 };
 405
 406 struct io_files_update {
 407         struct file                     *file;
 408         u64                             arg;
 409         u32                             nr_args;
 410         u32                             offset;
 411 };
 412
 413 struct io_fadvise {
 414         struct file                     *file;
 415         u64                             offset;
 416         u32                             len;
 417         u32                             advice;
 418 };
 419
 420 struct io_madvise {
 421         struct file                     *file;
 422         u64                             addr;
 423         u32                             len;
 424         u32                             advice;
 425 };
 426
 427 struct io_epoll {
 428         struct file                     *file;
 429         int                             epfd;
 430         int                             op;
 431         int                             fd;
 432         struct epoll_event              event;
 433 };
 434
 435 struct io_async_connect {
 436         struct sockaddr_storage         address;
 437 };
 438
 439 struct io_async_msghdr {
 440         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 441         struct iovec                    *iov;
 442         struct sockaddr __user          *uaddr;
 443         struct msghdr                   msg;
 444 };
 445
 446 struct io_async_rw {
 447         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 448         struct iovec                    *iov;
 449         ssize_t                         nr_segs;
 450         ssize_t                         size;
 451 };
 452
 453 struct io_async_open {
 454         struct filename                 *filename;
 455 };
 456
 457 struct io_async_ctx {
 458         union {
 459                 struct io_async_rw      rw;
 460                 struct io_async_msghdr  msg;
 461                 struct io_async_connect connect;
 462                 struct io_timeout_data  timeout;
 463                 struct io_async_open    open;
 464         };
 465 };
 466
 467 enum {
 468         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 469         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 470         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 471         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 472         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 473
 474         REQ_F_LINK_NEXT_BIT,
 475         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 476         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 477         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 478         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 479         REQ_F_IOPOLL_COMPLETED_BIT,
 480         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 481         REQ_F_TIMEOUT_BIT,
 482         REQ_F_ISREG_BIT,
 483         REQ_F_MUST_PUNT_BIT,
 484         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT,
 485         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
 486 };
 487
 488 enum {
 489         /* ctx owns file */
 490         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 491         /* drain existing IO first */
 492         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 493         /* linked sqes */
 494         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 495         /* doesn't sever on completion < 0 */
 496         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 497         /* IOSQE_ASYNC */
 498         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 499
 500         /* already grabbed next link */
 501         REQ_F_LINK_NEXT         = BIT(REQ_F_LINK_NEXT_BIT),
 502         /* fail rest of links */
 503         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 504         /* on inflight list */
 505         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 506         /* read/write uses file position */
 507         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 508         /* must not punt to workers */
 509         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 510         /* polled IO has completed */
 511         REQ_F_IOPOLL_COMPLETED  = BIT(REQ_F_IOPOLL_COMPLETED_BIT),
 512         /* has linked timeout */
 513         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 514         /* timeout request */
 515         REQ_F_TIMEOUT           = BIT(REQ_F_TIMEOUT_BIT),
 516         /* regular file */
 517         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 518         /* must be punted even for NONBLOCK */
 519         REQ_F_MUST_PUNT         = BIT(REQ_F_MUST_PUNT_BIT),
 520         /* no timeout sequence */
 521         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ     = BIT(REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT),
 522         /* completion under lock */
 523         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
 524 };
 525
 526 /*
 527  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 528  * as the first entry in their struct definition. So you can
 529  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 530  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 531  */
 532 struct io_kiocb {
 533         union {
 534                 struct file             *file;
 535                 struct io_rw            rw;
 536                 struct io_poll_iocb     poll;
 537                 struct io_accept        accept;
 538                 struct io_sync          sync;
 539                 struct io_cancel        cancel;
 540                 struct io_timeout       timeout;
 541                 struct io_connect       connect;
 542                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 543                 struct io_open          open;
 544                 struct io_close         close;
 545                 struct io_files_update  files_update;
 546                 struct io_fadvise       fadvise;
 547                 struct io_madvise       madvise;
 548                 struct io_epoll         epoll;
 549         };
 550
 551         struct io_async_ctx             *io;
 552         /*
 553          * llist_node is only used for poll deferred completions
 554          */
 555         struct llist_node               llist_node;
 556         bool                            has_user;
 557         bool                            in_async;
 558         bool                            needs_fixed_file;
 559         u8                              opcode;
 560
 561         struct io_ring_ctx      *ctx;
 562         union {
 563                 struct list_head        list;
 564                 struct hlist_node       hash_node;
 565         };
 566         struct list_head        link_list;
 567         unsigned int            flags;
 568         refcount_t              refs;
 569         u64                     user_data;
 570         u32                     result;
 571         u32                     sequence;
 572
 573         struct list_head        inflight_entry;
 574
 575         struct io_wq_work       work;
 576 };
 577
 578 #define IO_PLUG_THRESHOLD               2
 579 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 580
 581 struct io_submit_state {
 582         struct blk_plug         plug;
 583
 584         /*
 585          * io_kiocb alloc cache
 586          */
 587         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 588         unsigned int            free_reqs;
 589
 590         /*
 591          * File reference cache
 592          */
 593         struct file             *file;
 594         unsigned int            fd;
 595         unsigned int            has_refs;
 596         unsigned int            used_refs;
 597         unsigned int            ios_left;
 598 };
 599
 600 struct io_op_def {
 601         /* needs req->io allocated for deferral/async */
 602         unsigned                async_ctx : 1;
 603         /* needs current->mm setup, does mm access */
 604         unsigned                needs_mm : 1;
 605         /* needs req->file assigned */
 606         unsigned                needs_file : 1;
 607         /* needs req->file assigned IFF fd is >= 0 */
 608         unsigned                fd_non_neg : 1;
 609         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 610         unsigned                hash_reg_file : 1;
 611         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 612         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 613         /* opcode is not supported by this kernel */
 614         unsigned                not_supported : 1;
 615         /* needs file table */
 616         unsigned                file_table : 1;
 617 };
 618
 619 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 620         [IORING_OP_NOP] = {},
 621         [IORING_OP_READV] = {
 622                 .async_ctx              = 1,
 623                 .needs_mm               = 1,
 624                 .needs_file             = 1,
 625                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 626         },
 627         [IORING_OP_WRITEV] = {
 628                 .async_ctx              = 1,
 629                 .needs_mm               = 1,
 630                 .needs_file             = 1,
 631                 .hash_reg_file          = 1,
 632                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 633         },
 634         [IORING_OP_FSYNC] = {
 635                 .needs_file             = 1,
 636         },
 637         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 638                 .needs_file             = 1,
 639                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 640         },
 641         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 642                 .needs_file             = 1,
 643                 .hash_reg_file          = 1,
 644                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 645         },
 646         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 647                 .needs_file             = 1,
 648                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 649         },
 650         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 651         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 652                 .needs_file             = 1,
 653         },
 654         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 655                 .async_ctx              = 1,
 656                 .needs_mm               = 1,
 657                 .needs_file             = 1,
 658                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 659         },
 660         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 661                 .async_ctx              = 1,
 662                 .needs_mm               = 1,
 663                 .needs_file             = 1,
 664                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 665         },
 666         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 667                 .async_ctx              = 1,
 668                 .needs_mm               = 1,
 669         },
 670         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
 671         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 672                 .needs_mm               = 1,
 673                 .needs_file             = 1,
 674                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 675                 .file_table             = 1,
 676         },
 677         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 678         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 679                 .async_ctx              = 1,
 680                 .needs_mm               = 1,
 681         },
 682         [IORING_OP_CONNECT] = {
 683                 .async_ctx              = 1,
 684                 .needs_mm               = 1,
 685                 .needs_file             = 1,
 686                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 687         },
 688         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 689                 .needs_file             = 1,
 690         },
 691         [IORING_OP_OPENAT] = {
 692                 .needs_file             = 1,
 693                 .fd_non_neg             = 1,
 694                 .file_table             = 1,
 695         },
 696         [IORING_OP_CLOSE] = {
 697                 .needs_file             = 1,
 698                 .file_table             = 1,
 699         },
 700         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 701                 .needs_mm               = 1,
 702                 .file_table             = 1,
 703         },
 704         [IORING_OP_STATX] = {
 705                 .needs_mm               = 1,
 706                 .needs_file             = 1,
 707                 .fd_non_neg             = 1,
 708         },
 709         [IORING_OP_READ] = {
 710                 .needs_mm               = 1,
 711                 .needs_file             = 1,
 712                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 713         },
 714         [IORING_OP_WRITE] = {
 715                 .needs_mm               = 1,
 716                 .needs_file             = 1,
 717                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 718         },
 719         [IORING_OP_FADVISE] = {
 720                 .needs_file             = 1,
 721         },
 722         [IORING_OP_MADVISE] = {
 723                 .needs_mm               = 1,
 724         },
 725         [IORING_OP_SEND] = {
 726                 .needs_mm               = 1,
 727                 .needs_file             = 1,
 728                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 729         },
 730         [IORING_OP_RECV] = {
 731                 .needs_mm               = 1,
 732                 .needs_file             = 1,
 733                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 734         },
 735         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 736                 .needs_file             = 1,
 737                 .fd_non_neg             = 1,
 738                 .file_table             = 1,
 739         },
 740         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 741                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 742                 .file_table             = 1,
 743         },
 744 };
 745
 746 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr);
 747 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 748 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 749 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 750 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 751 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 752 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
 753                                  struct io_uring_files_update *ip,
 754                                  unsigned nr_args);
 755 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req);
 756 static void io_ring_file_ref_flush(struct fixed_file_data *data);
 757
 758 static struct kmem_cache *req_cachep;
 759
 760 static const struct file_operations io_uring_fops;
 761
 762 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 763 {
 764 #if defined(CONFIG_UNIX)
 765         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
 766                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 767
 768                 return ctx->ring_sock->sk;
 769         }
 770 #endif
 771         return NULL;
 772 }
 773 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 774
 775 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
 776 {
 777         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
 778
 779         complete(&ctx->completions[0]);
 780 }
 781
 782 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
 783 {
 784         struct io_ring_ctx *ctx;
 785         int hash_bits;
 786
 787         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 788         if (!ctx)
 789                 return NULL;
 790
 791         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
 792         if (!ctx->fallback_req)
 793                 goto err;
 794
 795         ctx->completions = kmalloc(2 * sizeof(struct completion), GFP_KERNEL);
 796         if (!ctx->completions)
 797                 goto err;
 798
 799         /*
 800          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
 801          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
 802          */
 803         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
 804         hash_bits -= 5;
 805         if (hash_bits <= 0)
 806                 hash_bits = 1;
 807         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
 808         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
 809                                         GFP_KERNEL);
 810         if (!ctx->cancel_hash)
 811                 goto err;
 812         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
 813
 814         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
 815                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
 816                 goto err;
 817
 818         ctx->flags = p->flags;
 819         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
 820         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
 821         init_completion(&ctx->completions[0]);
 822         init_completion(&ctx->completions[1]);
 823         idr_init(&ctx->personality_idr);
 824         mutex_init(&ctx->uring_lock);
 825         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 826         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 827         init_llist_head(&ctx->poll_llist);
 828         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
 829         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
 830         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
 831         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
 832         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
 833         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
 834         return ctx;
 835 err:
 836         if (ctx->fallback_req)
 837                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
 838         kfree(ctx->completions);
 839         kfree(ctx->cancel_hash);
 840         kfree(ctx);
 841         return NULL;
 842 }
 843
 844 static inline bool __req_need_defer(struct io_kiocb *req)
 845 {
 846         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 847
 848         return req->sequence != ctx->cached_cq_tail + ctx->cached_sq_dropped
 849                                         + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
 850 }
 851
 852 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
 853 {
 854         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))
 855                 return __req_need_defer(req);
 856
 857         return false;
 858 }
 859
 860 static struct io_kiocb *io_get_deferred_req(struct io_ring_ctx *ctx)
 861 {
 862         struct io_kiocb *req;
 863
 864         req = list_first_entry_or_null(&ctx->defer_list, struct io_kiocb, list);
 865         if (req && !req_need_defer(req)) {
 866                 list_del_init(&req->list);
 867                 return req;
 868         }
 869
 870         return NULL;
 871 }
 872
 873 static struct io_kiocb *io_get_timeout_req(struct io_ring_ctx *ctx)
 874 {
 875         struct io_kiocb *req;
 876
 877         req = list_first_entry_or_null(&ctx->timeout_list, struct io_kiocb, list);
 878         if (req) {
 879                 if (req->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
 880                         return NULL;
 881                 if (!__req_need_defer(req)) {
 882                         list_del_init(&req->list);
 883                         return req;
 884                 }
 885         }
 886
 887         return NULL;
 888 }
 889
 890 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
 891 {
 892         struct io_rings *rings = ctx->rings;
 893
 894         /* order cqe stores with ring update */
 895         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
 896
 897         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
 898                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
 899                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
 900         }
 901 }
 902
 903 static inline void io_req_work_grab_env(struct io_kiocb *req,
 904                                         const struct io_op_def *def)
 905 {
 906         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
 907                 mmgrab(current->mm);
 908                 req->work.mm = current->mm;
 909         }
 910         if (!req->work.creds)
 911                 req->work.creds = get_current_cred();
 912 }
 913
 914 static inline void io_req_work_drop_env(struct io_kiocb *req)
 915 {
 916         if (req->work.mm) {
 917                 mmdrop(req->work.mm);
 918                 req->work.mm = NULL;
 919         }
 920         if (req->work.creds) {
 921                 put_cred(req->work.creds);
 922                 req->work.creds = NULL;
 923         }
 924 }
 925
 926 static inline bool io_prep_async_work(struct io_kiocb *req,
 927                                       struct io_kiocb **link)
 928 {
 929         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
 930         bool do_hashed = false;
 931
 932         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
 933                 if (def->hash_reg_file)
 934                         do_hashed = true;
 935         } else {
 936                 if (def->unbound_nonreg_file)
 937                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
 938         }
 939
 940         io_req_work_grab_env(req, def);
 941
 942         *link = io_prep_linked_timeout(req);
 943         return do_hashed;
 944 }
 945
 946 static inline void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
 947 {
 948         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 949         struct io_kiocb *link;
 950         bool do_hashed;
 951
 952         do_hashed = io_prep_async_work(req, &link);
 953
 954         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, do_hashed, req, &req->work,
 955                                         req->flags);
 956         if (!do_hashed) {
 957                 io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
 958         } else {
 959                 io_wq_enqueue_hashed(ctx->io_wq, &req->work,
 960                                         file_inode(req->file));
 961         }
 962
 963         if (link)
 964                 io_queue_linked_timeout(link);
 965 }
 966
 967 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
 968 {
 969         int ret;
 970
 971         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
 972         if (ret != -1) {
 973                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
 974                 list_del_init(&req->list);
 975                 io_cqring_fill_event(req, 0);
 976                 io_put_req(req);
 977         }
 978 }
 979
 980 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
 981 {
 982         struct io_kiocb *req, *tmp;
 983
 984         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
 985         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
 986                 io_kill_timeout(req);
 987         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
 988 }
 989
 990 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
 991 {
 992         struct io_kiocb *req;
 993
 994         while ((req = io_get_timeout_req(ctx)) != NULL)
 995                 io_kill_timeout(req);
 996
 997         __io_commit_cqring(ctx);
 998
 999         while ((req = io_get_deferred_req(ctx)) != NULL)
1000                 io_queue_async_work(req);
1001 }
1002
1003 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1004 {
1005         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1006         unsigned tail;
1007
1008         tail = ctx->cached_cq_tail;
1009         /*
1010          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1011          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1012          * fill the cq entry
1013          */
1014         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1015                 return NULL;
1016
1017         ctx->cached_cq_tail++;
1018         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1019 }
1020
1021 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1022 {
1023         if (!ctx->cq_ev_fd)
1024                 return false;
1025         if (!ctx->eventfd_async)
1026                 return true;
1027         return io_wq_current_is_worker() || in_interrupt();
1028 }
1029
1030 static void __io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx, bool trigger_ev)
1031 {
1032         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1033                 wake_up(&ctx->wait);
1034         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1035                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1036         if (trigger_ev)
1037                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1038 }
1039
1040 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1041 {
1042         __io_cqring_ev_posted(ctx, io_should_trigger_evfd(ctx));
1043 }
1044
1045 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1046 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1047 {
1048         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1049         struct io_uring_cqe *cqe;
1050         struct io_kiocb *req;
1051         unsigned long flags;
1052         LIST_HEAD(list);
1053
1054         if (!force) {
1055                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1056                         return true;
1057                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1058                     rings->cq_ring_entries))
1059                         return false;
1060         }
1061
1062         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1063
1064         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1065         if (force)
1066                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1067
1068         cqe = NULL;
1069         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1070                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1071                 if (!cqe && !force)
1072                         break;
1073
1074                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1075                                                 list);
1076                 list_move(&req->list, &list);
1077                 if (cqe) {
1078                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1079                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1080                         WRITE_ONCE(cqe->flags, 0);
1081                 } else {
1082                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1083                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1084                 }
1085         }
1086
1087         io_commit_cqring(ctx);
1088         if (cqe) {
1089                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1090                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1091         }
1092         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1093         io_cqring_ev_posted(ctx);
1094
1095         while (!list_empty(&list)) {
1096                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
1097                 list_del(&req->list);
1098                 io_put_req(req);
1099         }
1100
1101         return cqe != NULL;
1102 }
1103
1104 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1105 {
1106         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1107         struct io_uring_cqe *cqe;
1108
1109         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1110
1111         /*
1112          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1113          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1114          * the ring.
1115          */
1116         cqe = io_get_cqring(ctx);
1117         if (likely(cqe)) {
1118                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1119                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1120                 WRITE_ONCE(cqe->flags, 0);
1121         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1122                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1123                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1124         } else {
1125                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1126                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1127                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1128                 }
1129                 refcount_inc(&req->refs);
1130                 req->result = res;
1131                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
1132         }
1133 }
1134
1135 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res)
1136 {
1137         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1138         unsigned long flags;
1139
1140         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1141         io_cqring_fill_event(req, res);
1142         io_commit_cqring(ctx);
1143         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1144
1145         io_cqring_ev_posted(ctx);
1146 }
1147
1148 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1149 {
1150         return req == (struct io_kiocb *)
1151                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1152 }
1153
1154 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1155 {
1156         struct io_kiocb *req;
1157
1158         req = ctx->fallback_req;
1159         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) ctx->fallback_req))
1160                 return req;
1161
1162         return NULL;
1163 }
1164
1165 static struct io_kiocb *io_get_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1166                                    struct io_submit_state *state)
1167 {
1168         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1169         struct io_kiocb *req;
1170
1171         if (!state) {
1172                 req = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1173                 if (unlikely(!req))
1174                         goto fallback;
1175         } else if (!state->free_reqs) {
1176                 size_t sz;
1177                 int ret;
1178
1179                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1180                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1181
1182                 /*
1183                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1184                  * retry single alloc to be on the safe side.
1185                  */
1186                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1187                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1188                         if (!state->reqs[0])
1189                                 goto fallback;
1190                         ret = 1;
1191                 }
1192                 state->free_reqs = ret - 1;
1193                 req = state->reqs[ret - 1];
1194         } else {
1195                 state->free_reqs--;
1196                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1197         }
1198
1199 got_it:
1200         req->io = NULL;
1201         req->file = NULL;
1202         req->ctx = ctx;
1203         req->flags = 0;
1204         /* one is dropped after submission, the other at completion */
1205         refcount_set(&req->refs, 2);
1206         req->result = 0;
1207         INIT_IO_WORK(&req->work, io_wq_submit_work);
1208         return req;
1209 fallback:
1210         req = io_get_fallback_req(ctx);
1211         if (req)
1212                 goto got_it;
1213         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1214         return NULL;
1215 }
1216
1217 static void __io_req_do_free(struct io_kiocb *req)
1218 {
1219         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1220                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1221         else
1222                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) req->ctx->fallback_req);
1223 }
1224
1225 static void __io_req_aux_free(struct io_kiocb *req)
1226 {
1227         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1228
1229         kfree(req->io);
1230         if (req->file) {
1231                 if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1232                         percpu_ref_put(&ctx->file_data->refs);
1233                 else
1234                         fput(req->file);
1235         }
1236
1237         io_req_work_drop_env(req);
1238 }
1239
1240 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1241 {
1242         __io_req_aux_free(req);
1243
1244         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1245                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1246                 unsigned long flags;
1247
1248                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1249                 list_del(&req->inflight_entry);
1250                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1251                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1252                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1253         }
1254
1255         percpu_ref_put(&req->ctx->refs);
1256         __io_req_do_free(req);
1257 }
1258
1259 struct req_batch {
1260         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1261         int to_free;
1262         int need_iter;
1263 };
1264
1265 static void io_free_req_many(struct io_ring_ctx *ctx, struct req_batch *rb)
1266 {
1267         int fixed_refs = rb->to_free;
1268
1269         if (!rb->to_free)
1270                 return;
1271         if (rb->need_iter) {
1272                 int i, inflight = 0;
1273                 unsigned long flags;
1274
1275                 fixed_refs = 0;
1276                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1277                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1278
1279                         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) {
1280                                 req->file = NULL;
1281                                 fixed_refs++;
1282                         }
1283                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1284                                 inflight++;
1285                         __io_req_aux_free(req);
1286                 }
1287                 if (!inflight)
1288                         goto do_free;
1289
1290                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1291                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1292                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1293
1294                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1295                                 list_del(&req->inflight_entry);
1296                                 if (!--inflight)
1297                                         break;
1298                         }
1299                 }
1300                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1301
1302                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1303                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1304         }
1305 do_free:
1306         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1307         if (fixed_refs)
1308                 percpu_ref_put_many(&ctx->file_data->refs, fixed_refs);
1309         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1310         rb->to_free = rb->need_iter = 0;
1311 }
1312
1313 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1314 {
1315         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1316         int ret;
1317
1318         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1319         if (ret != -1) {
1320                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1321                 io_commit_cqring(ctx);
1322                 req->flags &= ~REQ_F_LINK;
1323                 io_put_req(req);
1324                 return true;
1325         }
1326
1327         return false;
1328 }
1329
1330 static void io_req_link_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1331 {
1332         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1333         bool wake_ev = false;
1334
1335         /* Already got next link */
1336         if (req->flags & REQ_F_LINK_NEXT)
1337                 return;
1338
1339         /*
1340          * The list should never be empty when we are called here. But could
1341          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1342          * safe side.
1343          */
1344         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1345                 struct io_kiocb *nxt = list_first_entry(&req->link_list,
1346                                                 struct io_kiocb, link_list);
1347
1348                 if (unlikely((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1349                              (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT))) {
1350                         list_del_init(&nxt->link_list);
1351                         wake_ev |= io_link_cancel_timeout(nxt);
1352                         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1353                         continue;
1354                 }
1355
1356                 list_del_init(&req->link_list);
1357                 if (!list_empty(&nxt->link_list))
1358                         nxt->flags |= REQ_F_LINK;
1359                 *nxtptr = nxt;
1360                 break;
1361         }
1362
1363         req->flags |= REQ_F_LINK_NEXT;
1364         if (wake_ev)
1365                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1366 }
1367
1368 /*
1369  * Called if REQ_F_LINK is set, and we fail the head request
1370  */
1371 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1372 {
1373         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1374         unsigned long flags;
1375
1376         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1377
1378         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1379                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1380                                                 struct io_kiocb, link_list);
1381
1382                 list_del_init(&link->link_list);
1383                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1384
1385                 if ((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1386                     link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
1387                         io_link_cancel_timeout(link);
1388                 } else {
1389                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1390                         __io_double_put_req(link);
1391                 }
1392                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1393         }
1394
1395         io_commit_cqring(ctx);
1396         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1397         io_cqring_ev_posted(ctx);
1398 }
1399
1400 static void io_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
1401 {
1402         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK)))
1403                 return;
1404
1405         /*
1406          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1407          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1408          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1409          * of the chain.
1410          */
1411         if (req->flags & REQ_F_FAIL_LINK) {
1412                 io_fail_links(req);
1413         } else if ((req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_COMP_LOCKED)) ==
1414                         REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1415                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1416                 unsigned long flags;
1417
1418                 /*
1419                  * If this is a timeout link, we could be racing with the
1420                  * timeout timer. Grab the completion lock for this case to
1421                  * protect against that.
1422                  */
1423                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1424                 io_req_link_next(req, nxt);
1425                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1426         } else {
1427                 io_req_link_next(req, nxt);
1428         }
1429 }
1430
1431 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1432 {
1433         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1434
1435         io_req_find_next(req, &nxt);
1436         __io_free_req(req);
1437
1438         if (nxt)
1439                 io_queue_async_work(nxt);
1440 }
1441
1442 /*
1443  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1444  * was the last reference to this request.
1445  */
1446 __attribute__((nonnull))
1447 static void io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1448 {
1449         io_req_find_next(req, nxtptr);
1450
1451         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1452                 __io_free_req(req);
1453 }
1454
1455 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1456 {
1457         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1458                 io_free_req(req);
1459 }
1460
1461 /*
1462  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1463  * within the completion handling itself.
1464  */
1465 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1466 {
1467         /* drop both submit and complete references */
1468         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1469                 __io_free_req(req);
1470 }
1471
1472 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1473 {
1474         /* drop both submit and complete references */
1475         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1476                 io_free_req(req);
1477 }
1478
1479 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1480 {
1481         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1482
1483         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1484                 /*
1485                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1486                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1487                  * entries. We cannot safely to it from here.
1488                  */
1489                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1490                         return -1U;
1491
1492                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1493         }
1494
1495         /* See comment at the top of this file */
1496         smp_rmb();
1497         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1498 }
1499
1500 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1501 {
1502         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1503
1504         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1505         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1506 }
1507
1508 static inline bool io_req_multi_free(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1509 {
1510         if ((req->flags & REQ_F_LINK) || io_is_fallback_req(req))
1511                 return false;
1512
1513         if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) || req->io)
1514                 rb->need_iter++;
1515
1516         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1517         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1518                 io_free_req_many(req->ctx, rb);
1519         return true;
1520 }
1521
1522 /*
1523  * Find and free completed poll iocbs
1524  */
1525 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1526                                struct list_head *done)
1527 {
1528         struct req_batch rb;
1529         struct io_kiocb *req;
1530
1531         rb.to_free = rb.need_iter = 0;
1532         while (!list_empty(done)) {
1533                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1534                 list_del(&req->list);
1535
1536                 io_cqring_fill_event(req, req->result);
1537                 (*nr_events)++;
1538
1539                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs) &&
1540                     !io_req_multi_free(&rb, req))
1541                         io_free_req(req);
1542         }
1543
1544         io_commit_cqring(ctx);
1545         io_free_req_many(ctx, &rb);
1546 }
1547
1548 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1549                         long min)
1550 {
1551         struct io_kiocb *req, *tmp;
1552         LIST_HEAD(done);
1553         bool spin;
1554         int ret;
1555
1556         /*
1557          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1558          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1559          */
1560         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1561
1562         ret = 0;
1563         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
1564                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
1565
1566                 /*
1567                  * Move completed entries to our local list. If we find a
1568                  * request that requires polling, break out and complete
1569                  * the done list first, if we have entries there.
1570                  */
1571                 if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED) {
1572                         list_move_tail(&req->list, &done);
1573                         continue;
1574                 }
1575                 if (!list_empty(&done))
1576                         break;
1577
1578                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
1579                 if (ret < 0)
1580                         break;
1581
1582                 if (ret && spin)
1583                         spin = false;
1584                 ret = 0;
1585         }
1586
1587         if (!list_empty(&done))
1588                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
1589
1590         return ret;
1591 }
1592
1593 /*
1594  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
1595  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
1596  * as a non-spinning completion check.
1597  */
1598 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1599                                 long min)
1600 {
1601         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
1602                 int ret;
1603
1604                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
1605                 if (ret < 0)
1606                         return ret;
1607                 if (!min || *nr_events >= min)
1608                         return 0;
1609         }
1610
1611         return 1;
1612 }
1613
1614 /*
1615  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1616  * find and complete them.
1617  */
1618 static void io_iopoll_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1619 {
1620         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1621                 return;
1622
1623         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1624         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
1625                 unsigned int nr_events = 0;
1626
1627                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 1);
1628
1629                 /*
1630                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1631                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1632                  */
1633                 cond_resched();
1634         }
1635         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1636 }
1637
1638 static int __io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1639                             long min)
1640 {
1641         int iters = 0, ret = 0;
1642
1643         do {
1644                 int tmin = 0;
1645
1646                 /*
1647                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1648                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1649                  * already triggered a CQE (eg in error).
1650                  */
1651                 if (io_cqring_events(ctx, false))
1652                         break;
1653
1654                 /*
1655                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1656                  * application entering polling for a command before it gets
1657                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1658                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1659                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1660                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1661                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1662                  * very same mutex.
1663                  */
1664                 if (!(++iters & 7)) {
1665                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1666                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1667                 }
1668
1669                 if (*nr_events < min)
1670                         tmin = min - *nr_events;
1671
1672                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, nr_events, tmin);
1673                 if (ret <= 0)
1674                         break;
1675                 ret = 0;
1676         } while (min && !*nr_events && !need_resched());
1677
1678         return ret;
1679 }
1680
1681 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1682                            long min)
1683 {
1684         int ret;
1685
1686         /*
1687          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
1688          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
1689          * that got punted to a workqueue.
1690          */
1691         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1692         ret = __io_iopoll_check(ctx, nr_events, min);
1693         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1694         return ret;
1695 }
1696
1697 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
1698 {
1699         /*
1700          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1701          * thread.
1702          */
1703         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1704                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
1705
1706                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1707         }
1708         file_end_write(req->file);
1709 }
1710
1711 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1712 {
1713         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1714                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1715 }
1716
1717 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res)
1718 {
1719         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1720
1721         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1722                 kiocb_end_write(req);
1723
1724         if (res != req->result)
1725                 req_set_fail_links(req);
1726         io_cqring_add_event(req, res);
1727 }
1728
1729 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1730 {
1731         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1732
1733         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1734         io_put_req(req);
1735 }
1736
1737 static struct io_kiocb *__io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res)
1738 {
1739         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1740         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1741
1742         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1743         io_put_req_find_next(req, &nxt);
1744
1745         return nxt;
1746 }
1747
1748 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1749 {
1750         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1751
1752         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1753                 kiocb_end_write(req);
1754
1755         if (res != req->result)
1756                 req_set_fail_links(req);
1757         req->result = res;
1758         if (res != -EAGAIN)
1759                 req->flags |= REQ_F_IOPOLL_COMPLETED;
1760 }
1761
1762 /*
1763  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1764  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1765  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
1766  * accessing the kiocb cookie.
1767  */
1768 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
1769 {
1770         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1771
1772         /*
1773          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1774          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1775          * different devices.
1776          */
1777         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
1778                 ctx->poll_multi_file = false;
1779         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
1780                 struct io_kiocb *list_req;
1781
1782                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
1783                                                 list);
1784                 if (list_req->file != req->file)
1785                         ctx->poll_multi_file = true;
1786         }
1787
1788         /*
1789          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1790          * it to the front so we find it first.
1791          */
1792         if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED)
1793                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
1794         else
1795                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
1796 }
1797
1798 static void io_file_put(struct io_submit_state *state)
1799 {
1800         if (state->file) {
1801                 int diff = state->has_refs - state->used_refs;
1802
1803                 if (diff)
1804                         fput_many(state->file, diff);
1805                 state->file = NULL;
1806         }
1807 }
1808
1809 /*
1810  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
1811  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
1812  * has more than one submission.
1813  */
1814 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
1815 {
1816         if (!state)
1817                 return fget(fd);
1818
1819         if (state->file) {
1820                 if (state->fd == fd) {
1821                         state->used_refs++;
1822                         state->ios_left--;
1823                         return state->file;
1824                 }
1825                 io_file_put(state);
1826         }
1827         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
1828         if (!state->file)
1829                 return NULL;
1830
1831         state->fd = fd;
1832         state->has_refs = state->ios_left;
1833         state->used_refs = 1;
1834         state->ios_left--;
1835         return state->file;
1836 }
1837
1838 /*
1839  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1840  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1841  * inline.
1842  */
1843 static bool io_file_supports_async(struct file *file)
1844 {
1845         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1846
1847         if (S_ISBLK(mode) || S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
1848                 return true;
1849         if (S_ISREG(mode) && file->f_op != &io_uring_fops)
1850                 return true;
1851
1852         return false;
1853 }
1854
1855 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
1856                       bool force_nonblock)
1857 {
1858         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1859         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
1860         unsigned ioprio;
1861         int ret;
1862
1863         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
1864                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
1865
1866         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
1867         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
1868                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
1869                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
1870         }
1871         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
1872         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
1873         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
1874         if (unlikely(ret))
1875                 return ret;
1876
1877         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
1878         if (ioprio) {
1879                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
1880                 if (ret)
1881                         return ret;
1882
1883                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
1884         } else
1885                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
1886
1887         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
1888         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
1889             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
1890                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
1891
1892         if (force_nonblock)
1893                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
1894
1895         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
1896                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
1897                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
1898                         return -EOPNOTSUPP;
1899
1900                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
1901                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
1902                 req->result = 0;
1903         } else {
1904                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
1905                         return -EINVAL;
1906                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
1907         }
1908
1909         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
1910         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
1911         /* we own ->private, reuse it for the buffer index */
1912         req->rw.kiocb.private = (void *) (unsigned long)
1913                                         READ_ONCE(sqe->buf_index);
1914         return 0;
1915 }
1916
1917 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
1918 {
1919         switch (ret) {
1920         case -EIOCBQUEUED:
1921                 break;
1922         case -ERESTARTSYS:
1923         case -ERESTARTNOINTR:
1924         case -ERESTARTNOHAND:
1925         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
1926                 /*
1927                  * We can't just restart the syscall, since previously
1928                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
1929                  * IO with EINTR.
1930                  */
1931                 ret = -EINTR;
1932                 /* fall through */
1933         default:
1934                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
1935         }
1936 }
1937
1938 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret, struct io_kiocb **nxt,
1939                        bool in_async)
1940 {
1941         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1942
1943         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
1944                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
1945         if (in_async && ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
1946                 *nxt = __io_complete_rw(kiocb, ret);
1947         else
1948                 io_rw_done(kiocb, ret);
1949 }
1950
1951 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
1952                                struct iov_iter *iter)
1953 {
1954         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1955         size_t len = req->rw.len;
1956         struct io_mapped_ubuf *imu;
1957         unsigned index, buf_index;
1958         size_t offset;
1959         u64 buf_addr;
1960
1961         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
1962         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
1963                 return -EFAULT;
1964
1965         buf_index = (unsigned long) req->rw.kiocb.private;
1966         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
1967                 return -EFAULT;
1968
1969         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
1970         imu = &ctx->user_bufs[index];
1971         buf_addr = req->rw.addr;
1972
1973         /* overflow */
1974         if (buf_addr + len < buf_addr)
1975                 return -EFAULT;
1976         /* not inside the mapped region */
1977         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
1978                 return -EFAULT;
1979
1980         /*
1981          * May not be a start of buffer, set size appropriately
1982          * and advance us to the beginning.
1983          */
1984         offset = buf_addr - imu->ubuf;
1985         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
1986
1987         if (offset) {
1988                 /*
1989                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
1990                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
1991                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
1992                  * we know that:
1993                  *
1994                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
1995                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
1996                  *    first and last bvec
1997                  *
1998                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
1999                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2000                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2001                  * since we can just skip the first segment, which may not
2002                  * be PAGE_SIZE aligned.
2003                  */
2004                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2005
2006                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2007                         iov_iter_advance(iter, offset);
2008                 } else {
2009                         unsigned long seg_skip;
2010
2011                         /* skip first vec */
2012                         offset -= bvec->bv_len;
2013                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2014
2015                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2016                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2017                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2018                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2019                 }
2020         }
2021
2022         return len;
2023 }
2024
2025 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2026                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter)
2027 {
2028         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2029         size_t sqe_len = req->rw.len;
2030         u8 opcode;
2031
2032         opcode = req->opcode;
2033         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2034                 *iovec = NULL;
2035                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2036         }
2037
2038         /* buffer index only valid with fixed read/write */
2039         if (req->rw.kiocb.private)
2040                 return -EINVAL;
2041
2042         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2043                 ssize_t ret;
2044                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2045                 *iovec = NULL;
2046                 return ret;
2047         }
2048
2049         if (req->io) {
2050                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2051
2052                 *iovec = iorw->iov;
2053                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
2054                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
2055                         *iovec = NULL;
2056                 return iorw->size;
2057         }
2058
2059         if (!req->has_user)
2060                 return -EFAULT;
2061
2062 #ifdef CONFIG_COMPAT
2063         if (req->ctx->compat)
2064                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2065                                                 iovec, iter);
2066 #endif
2067
2068         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2069 }
2070
2071 /*
2072  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2073  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2074  */
2075 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2076                            struct iov_iter *iter)
2077 {
2078         ssize_t ret = 0;
2079
2080         /*
2081          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2082          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2083          * the kiocb to be handled from an async context.
2084          */
2085         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2086                 return -EOPNOTSUPP;
2087         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2088                 return -EAGAIN;
2089
2090         while (iov_iter_count(iter)) {
2091                 struct iovec iovec;
2092                 ssize_t nr;
2093
2094                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2095                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2096                 } else {
2097                         /* fixed buffers import bvec */
2098                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2099                                                 + iter->iov_offset;
2100                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2101                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2102                 }
2103
2104                 if (rw == READ) {
2105                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2106                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2107                 } else {
2108                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2109                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2110                 }
2111
2112                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2113                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2114
2115                 if (nr < 0) {
2116                         if (!ret)
2117                                 ret = nr;
2118                         break;
2119                 }
2120                 ret += nr;
2121                 if (nr != iovec.iov_len)
2122                         break;
2123                 iov_iter_advance(iter, nr);
2124         }
2125
2126         return ret;
2127 }
2128
2129 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2130                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2131                           struct iov_iter *iter)
2132 {
2133         req->io->rw.nr_segs = iter->nr_segs;
2134         req->io->rw.size = io_size;
2135         req->io->rw.iov = iovec;
2136         if (!req->io->rw.iov) {
2137                 req->io->rw.iov = req->io->rw.fast_iov;
2138                 memcpy(req->io->rw.iov, fast_iov,
2139                         sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2140         }
2141 }
2142
2143 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2144 {
2145         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2146                 return 0;
2147         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2148         return req->io == NULL;
2149 }
2150
2151 static void io_rw_async(struct io_wq_work **workptr)
2152 {
2153         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2154         struct iovec *iov = NULL;
2155
2156         if (req->io->rw.iov != req->io->rw.fast_iov)
2157                 iov = req->io->rw.iov;
2158         io_wq_submit_work(workptr);
2159         kfree(iov);
2160 }
2161
2162 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2163                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2164                              struct iov_iter *iter)
2165 {
2166         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2167                 return 0;
2168         if (!req->io) {
2169                 if (io_alloc_async_ctx(req))
2170                         return -ENOMEM;
2171
2172                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2173         }
2174         req->work.func = io_rw_async;
2175         return 0;
2176 }
2177
2178 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2179                         bool force_nonblock)
2180 {
2181         struct io_async_ctx *io;
2182         struct iov_iter iter;
2183         ssize_t ret;
2184
2185         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2186         if (ret)
2187                 return ret;
2188
2189         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2190                 return -EBADF;
2191
2192         if (!req->io)
2193                 return 0;
2194
2195         io = req->io;
2196         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2197         req->io = NULL;
2198         ret = io_import_iovec(READ, req, &io->rw.iov, &iter);
2199         req->io = io;
2200         if (ret < 0)
2201                 return ret;
2202
2203         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2204         return 0;
2205 }
2206
2207 static int io_read(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2208                    bool force_nonblock)
2209 {
2210         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2211         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2212         struct iov_iter iter;
2213         size_t iov_count;
2214         ssize_t io_size, ret;
2215
2216         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter);
2217         if (ret < 0)
2218                 return ret;
2219
2220         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2221         if (!force_nonblock)
2222                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2223
2224         req->result = 0;
2225         io_size = ret;
2226         if (req->flags & REQ_F_LINK)
2227                 req->result = io_size;
2228
2229         /*
2230          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2231          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2232          */
2233         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file)) {
2234                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2235                 goto copy_iov;
2236         }
2237
2238         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2239         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2240         if (!ret) {
2241                 ssize_t ret2;
2242
2243                 if (req->file->f_op->read_iter)
2244                         ret2 = call_read_iter(req->file, kiocb, &iter);
2245                 else
2246                         ret2 = loop_rw_iter(READ, req->file, kiocb, &iter);
2247
2248                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
2249                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2250                         kiocb_done(kiocb, ret2, nxt, req->in_async);
2251                 } else {
2252 copy_iov:
2253                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2254                                                 inline_vecs, &iter);
2255                         if (ret)
2256                                 goto out_free;
2257                         return -EAGAIN;
2258                 }
2259         }
2260 out_free:
2261         if (!io_wq_current_is_worker())
2262                 kfree(iovec);
2263         return ret;
2264 }
2265
2266 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2267                          bool force_nonblock)
2268 {
2269         struct io_async_ctx *io;
2270         struct iov_iter iter;
2271         ssize_t ret;
2272
2273         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2274         if (ret)
2275                 return ret;
2276
2277         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
2278                 return -EBADF;
2279
2280         if (!req->io)
2281                 return 0;
2282
2283         io = req->io;
2284         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2285         req->io = NULL;
2286         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &io->rw.iov, &iter);
2287         req->io = io;
2288         if (ret < 0)
2289                 return ret;
2290
2291         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2292         return 0;
2293 }
2294
2295 static int io_write(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2296                     bool force_nonblock)
2297 {
2298         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2299         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2300         struct iov_iter iter;
2301         size_t iov_count;
2302         ssize_t ret, io_size;
2303
2304         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter);
2305         if (ret < 0)
2306                 return ret;
2307
2308         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2309         if (!force_nonblock)
2310                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2311
2312         req->result = 0;
2313         io_size = ret;
2314         if (req->flags & REQ_F_LINK)
2315                 req->result = io_size;
2316
2317         /*
2318          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2319          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2320          */
2321         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file)) {
2322                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2323                 goto copy_iov;
2324         }
2325
2326         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
2327         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
2328             (req->flags & REQ_F_ISREG))
2329                 goto copy_iov;
2330
2331         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2332         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2333         if (!ret) {
2334                 ssize_t ret2;
2335
2336                 /*
2337                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
2338                  * which will be released by another thread in
2339                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
2340                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
2341                  * we return to userspace.
2342                  */
2343                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2344                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
2345                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
2346                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
2347                                                 SB_FREEZE_WRITE);
2348                 }
2349                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
2350
2351                 if (req->file->f_op->write_iter)
2352                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
2353                 else
2354                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
2355                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2356                         kiocb_done(kiocb, ret2, nxt, req->in_async);
2357                 } else {
2358 copy_iov:
2359                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2360                                                 inline_vecs, &iter);
2361                         if (ret)
2362                                 goto out_free;
2363                         return -EAGAIN;
2364                 }
2365         }
2366 out_free:
2367         if (!io_wq_current_is_worker())
2368                 kfree(iovec);
2369         return ret;
2370 }
2371
2372 /*
2373  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
2374  */
2375 static int io_nop(struct io_kiocb *req)
2376 {
2377         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2378
2379         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2380                 return -EINVAL;
2381
2382         io_cqring_add_event(req, 0);
2383         io_put_req(req);
2384         return 0;
2385 }
2386
2387 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2388 {
2389         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2390
2391         if (!req->file)
2392                 return -EBADF;
2393
2394         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2395                 return -EINVAL;
2396         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2397                 return -EINVAL;
2398
2399         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
2400         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
2401                 return -EINVAL;
2402
2403         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2404         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2405         return 0;
2406 }
2407
2408 static bool io_req_cancelled(struct io_kiocb *req)
2409 {
2410         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
2411                 req_set_fail_links(req);
2412                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
2413                 io_put_req(req);
2414                 return true;
2415         }
2416
2417         return false;
2418 }
2419
2420 static void io_link_work_cb(struct io_wq_work **workptr)
2421 {
2422         struct io_wq_work *work = *workptr;
2423         struct io_kiocb *link = work->data;
2424
2425         io_queue_linked_timeout(link);
2426         work->func = io_wq_submit_work;
2427 }
2428
2429 static void io_wq_assign_next(struct io_wq_work **workptr, struct io_kiocb *nxt)
2430 {
2431         struct io_kiocb *link;
2432
2433         io_prep_async_work(nxt, &link);
2434         *workptr = &nxt->work;
2435         if (link) {
2436                 nxt->work.flags |= IO_WQ_WORK_CB;
2437                 nxt->work.func = io_link_work_cb;
2438                 nxt->work.data = link;
2439         }
2440 }
2441
2442 static void io_fsync_finish(struct io_wq_work **workptr)
2443 {
2444         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2445         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
2446         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2447         int ret;
2448
2449         if (io_req_cancelled(req))
2450                 return;
2451
2452         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
2453                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
2454                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
2455         if (ret < 0)
2456                 req_set_fail_links(req);
2457         io_cqring_add_event(req, ret);
2458         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2459         if (nxt)
2460                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2461 }
2462
2463 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2464                     bool force_nonblock)
2465 {
2466         struct io_wq_work *work, *old_work;
2467
2468         /* fsync always requires a blocking context */
2469         if (force_nonblock) {
2470                 io_put_req(req);
2471                 req->work.func = io_fsync_finish;
2472                 return -EAGAIN;
2473         }
2474
2475         work = old_work = &req->work;
2476         io_fsync_finish(&work);
2477         if (work && work != old_work)
2478                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2479         return 0;
2480 }
2481
2482 static void io_fallocate_finish(struct io_wq_work **workptr)
2483 {
2484         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2485         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2486         int ret;
2487
2488         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
2489                                 req->sync.len);
2490         if (ret < 0)
2491                 req_set_fail_links(req);
2492         io_cqring_add_event(req, ret);
2493         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2494         if (nxt)
2495                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2496 }
2497
2498 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
2499                              const struct io_uring_sqe *sqe)
2500 {
2501         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
2502                 return -EINVAL;
2503
2504         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2505         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
2506         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2507         return 0;
2508 }
2509
2510 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2511                         bool force_nonblock)
2512 {
2513         struct io_wq_work *work, *old_work;
2514
2515         /* fallocate always requiring blocking context */
2516         if (force_nonblock) {
2517                 io_put_req(req);
2518                 req->work.func = io_fallocate_finish;
2519                 return -EAGAIN;
2520         }
2521
2522         work = old_work = &req->work;
2523         io_fallocate_finish(&work);
2524         if (work && work != old_work)
2525                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2526
2527         return 0;
2528 }
2529
2530 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2531 {
2532         const char __user *fname;
2533         int ret;
2534
2535         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2536                 return -EINVAL;
2537
2538         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2539         req->open.how.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2540         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2541         req->open.how.flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
2542
2543         req->open.filename = getname(fname);
2544         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2545                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2546                 req->open.filename = NULL;
2547                 return ret;
2548         }
2549
2550         return 0;
2551 }
2552
2553 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2554 {
2555         struct open_how __user *how;
2556         const char __user *fname;
2557         size_t len;
2558         int ret;
2559
2560         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2561                 return -EINVAL;
2562
2563         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2564         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2565         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
2566         len = READ_ONCE(sqe->len);
2567
2568         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
2569                 return -EINVAL;
2570
2571         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
2572                                         len);
2573         if (ret)
2574                 return ret;
2575
2576         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
2577                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
2578
2579         req->open.filename = getname(fname);
2580         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2581                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2582                 req->open.filename = NULL;
2583                 return ret;
2584         }
2585
2586         return 0;
2587 }
2588
2589 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2590                       bool force_nonblock)
2591 {
2592         struct open_flags op;
2593         struct file *file;
2594         int ret;
2595
2596         if (force_nonblock)
2597                 return -EAGAIN;
2598
2599         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
2600         if (ret)
2601                 goto err;
2602
2603         ret = get_unused_fd_flags(req->open.how.flags);
2604         if (ret < 0)
2605                 goto err;
2606
2607         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
2608         if (IS_ERR(file)) {
2609                 put_unused_fd(ret);
2610                 ret = PTR_ERR(file);
2611         } else {
2612                 fsnotify_open(file);
2613                 fd_install(ret, file);
2614         }
2615 err:
2616         putname(req->open.filename);
2617         if (ret < 0)
2618                 req_set_fail_links(req);
2619         io_cqring_add_event(req, ret);
2620         io_put_req_find_next(req, nxt);
2621         return 0;
2622 }
2623
2624 static int io_openat(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2625                      bool force_nonblock)
2626 {
2627         req->open.how = build_open_how(req->open.how.flags, req->open.how.mode);
2628         return io_openat2(req, nxt, force_nonblock);
2629 }
2630
2631 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
2632                              const struct io_uring_sqe *sqe)
2633 {
2634 #if defined(CONFIG_EPOLL)
2635         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2636                 return -EINVAL;
2637
2638         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2639         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
2640         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
2641
2642         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
2643                 struct epoll_event __user *ev;
2644
2645                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2646                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
2647                         return -EFAULT;
2648         }
2649
2650         return 0;
2651 #else
2652         return -EOPNOTSUPP;
2653 #endif
2654 }
2655
2656 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2657                         bool force_nonblock)
2658 {
2659 #if defined(CONFIG_EPOLL)
2660         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
2661         int ret;
2662
2663         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
2664         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
2665                 return -EAGAIN;
2666
2667         if (ret < 0)
2668                 req_set_fail_links(req);
2669         io_cqring_add_event(req, ret);
2670         io_put_req_find_next(req, nxt);
2671         return 0;
2672 #else
2673         return -EOPNOTSUPP;
2674 #endif
2675 }
2676
2677 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2678 {
2679 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
2680         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
2681                 return -EINVAL;
2682
2683         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2684         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
2685         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
2686         return 0;
2687 #else
2688         return -EOPNOTSUPP;
2689 #endif
2690 }
2691
2692 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2693                       bool force_nonblock)
2694 {
2695 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
2696         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
2697         int ret;
2698
2699         if (force_nonblock)
2700                 return -EAGAIN;
2701
2702         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
2703         if (ret < 0)
2704                 req_set_fail_links(req);
2705         io_cqring_add_event(req, ret);
2706         io_put_req_find_next(req, nxt);
2707         return 0;
2708 #else
2709         return -EOPNOTSUPP;
2710 #endif
2711 }
2712
2713 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2714 {
2715         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
2716                 return -EINVAL;
2717
2718         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
2719         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
2720         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
2721         return 0;
2722 }
2723
2724 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2725                       bool force_nonblock)
2726 {
2727         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
2728         int ret;
2729
2730         if (force_nonblock) {
2731                 switch (fa->advice) {
2732                 case POSIX_FADV_NORMAL:
2733                 case POSIX_FADV_RANDOM:
2734                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
2735                         break;
2736                 default:
2737                         return -EAGAIN;
2738                 }
2739         }
2740
2741         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
2742         if (ret < 0)
2743                 req_set_fail_links(req);
2744         io_cqring_add_event(req, ret);
2745         io_put_req_find_next(req, nxt);
2746         return 0;
2747 }
2748
2749 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2750 {
2751         const char __user *fname;
2752         unsigned lookup_flags;
2753         int ret;
2754
2755         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2756                 return -EINVAL;
2757
2758         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2759         req->open.mask = READ_ONCE(sqe->len);
2760         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2761         req->open.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
2762         req->open.how.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
2763
2764         if (vfs_stat_set_lookup_flags(&lookup_flags, req->open.how.flags))
2765                 return -EINVAL;
2766
2767         req->open.filename = getname_flags(fname, lookup_flags, NULL);
2768         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2769                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2770                 req->open.filename = NULL;
2771                 return ret;
2772         }
2773
2774         return 0;
2775 }
2776
2777 static int io_statx(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2778                     bool force_nonblock)
2779 {
2780         struct io_open *ctx = &req->open;
2781         unsigned lookup_flags;
2782         struct path path;
2783         struct kstat stat;
2784         int ret;
2785
2786         if (force_nonblock)
2787                 return -EAGAIN;
2788
2789         if (vfs_stat_set_lookup_flags(&lookup_flags, ctx->how.flags))
2790                 return -EINVAL;
2791
2792 retry:
2793         /* filename_lookup() drops it, keep a reference */
2794         ctx->filename->refcnt++;
2795
2796         ret = filename_lookup(ctx->dfd, ctx->filename, lookup_flags, &path,
2797                                 NULL);
2798         if (ret)
2799                 goto err;
2800
2801         ret = vfs_getattr(&path, &stat, ctx->mask, ctx->how.flags);
2802         path_put(&path);
2803         if (retry_estale(ret, lookup_flags)) {
2804                 lookup_flags |= LOOKUP_REVAL;
2805                 goto retry;
2806         }
2807         if (!ret)
2808                 ret = cp_statx(&stat, ctx->buffer);
2809 err:
2810         putname(ctx->filename);
2811         if (ret < 0)
2812                 req_set_fail_links(req);
2813         io_cqring_add_event(req, ret);
2814         io_put_req_find_next(req, nxt);
2815         return 0;
2816 }
2817
2818 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2819 {
2820         /*
2821          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
2822          * leave the 'file' in an undeterminate state.
2823          */
2824         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
2825
2826         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
2827             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
2828                 return -EINVAL;
2829         if (sqe->flags & IOSQE_FIXED_FILE)
2830                 return -EINVAL;
2831
2832         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
2833         if (req->file->f_op == &io_uring_fops ||
2834             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
2835                 return -EBADF;
2836
2837         return 0;
2838 }
2839
2840 static void io_close_finish(struct io_wq_work **workptr)
2841 {
2842         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2843         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2844
2845         /* Invoked with files, we need to do the close */
2846         if (req->work.files) {
2847                 int ret;
2848
2849                 ret = filp_close(req->close.put_file, req->work.files);
2850                 if (ret < 0)
2851                         req_set_fail_links(req);
2852                 io_cqring_add_event(req, ret);
2853         }
2854
2855         fput(req->close.put_file);
2856
2857         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2858         if (nxt)
2859                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2860 }
2861
2862 static int io_close(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2863                     bool force_nonblock)
2864 {
2865         int ret;
2866
2867         req->close.put_file = NULL;
2868         ret = __close_fd_get_file(req->close.fd, &req->close.put_file);
2869         if (ret < 0)
2870                 return ret;
2871
2872         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
2873         if (req->close.put_file->f_op->flush && !io_wq_current_is_worker())
2874                 goto eagain;
2875
2876         /*
2877          * No ->flush(), safely close from here and just punt the
2878          * fput() to async context.
2879          */
2880         ret = filp_close(req->close.put_file, current->files);
2881
2882         if (ret < 0)
2883                 req_set_fail_links(req);
2884         io_cqring_add_event(req, ret);
2885
2886         if (io_wq_current_is_worker()) {
2887                 struct io_wq_work *old_work, *work;
2888
2889                 old_work = work = &req->work;
2890                 io_close_finish(&work);
2891                 if (work && work != old_work)
2892                         *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2893                 return 0;
2894         }
2895
2896 eagain:
2897         req->work.func = io_close_finish;
2898         /*
2899          * Do manual async queue here to avoid grabbing files - we don't
2900          * need the files, and it'll cause io_close_finish() to close
2901          * the file again and cause a double CQE entry for this request
2902          */
2903         io_queue_async_work(req);
2904         return 0;
2905 }
2906
2907 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2908 {
2909         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2910
2911         if (!req->file)
2912                 return -EBADF;
2913
2914         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2915                 return -EINVAL;
2916         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2917                 return -EINVAL;
2918
2919         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2920         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2921         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
2922         return 0;
2923 }
2924
2925 static void io_sync_file_range_finish(struct io_wq_work **workptr)
2926 {
2927         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2928         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2929         int ret;
2930
2931         if (io_req_cancelled(req))
2932                 return;
2933
2934         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
2935                                 req->sync.flags);
2936         if (ret < 0)
2937                 req_set_fail_links(req);
2938         io_cqring_add_event(req, ret);
2939         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2940         if (nxt)
2941                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2942 }
2943
2944 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2945                               bool force_nonblock)
2946 {
2947         struct io_wq_work *work, *old_work;
2948
2949         /* sync_file_range always requires a blocking context */
2950         if (force_nonblock) {
2951                 io_put_req(req);
2952                 req->work.func = io_sync_file_range_finish;
2953                 return -EAGAIN;
2954         }
2955
2956         work = old_work = &req->work;
2957         io_sync_file_range_finish(&work);
2958         if (work && work != old_work)
2959                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2960         return 0;
2961 }
2962
2963 #if defined(CONFIG_NET)
2964 static void io_sendrecv_async(struct io_wq_work **workptr)
2965 {
2966         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2967         struct iovec *iov = NULL;
2968
2969         if (req->io->rw.iov != req->io->rw.fast_iov)
2970                 iov = req->io->msg.iov;
2971         io_wq_submit_work(workptr);
2972         kfree(iov);
2973 }
2974 #endif
2975
2976 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2977 {
2978 #if defined(CONFIG_NET)
2979         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
2980         struct io_async_ctx *io = req->io;
2981
2982         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
2983         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2984         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
2985
2986         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
2987                 return 0;
2988
2989         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
2990         return sendmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
2991                                         &io->msg.iov);
2992 #else
2993         return -EOPNOTSUPP;
2994 #endif
2995 }
2996
2997 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2998                       bool force_nonblock)
2999 {
3000 #if defined(CONFIG_NET)
3001         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3002         struct socket *sock;
3003         int ret;
3004
3005         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3006                 return -EINVAL;
3007
3008         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3009         if (sock) {
3010                 struct io_async_ctx io;
3011                 struct sockaddr_storage addr;
3012                 unsigned flags;
3013
3014                 if (req->io) {
3015                         kmsg = &req->io->msg;
3016                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
3017                         /* if iov is set, it's allocated already */
3018                         if (!kmsg->iov)
3019                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3020                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3021                 } else {
3022                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3023
3024                         kmsg = &io.msg;
3025                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
3026
3027                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3028                         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3029                                         sr->msg_flags, &io.msg.iov);
3030                         if (ret)
3031                                 return ret;
3032                 }
3033
3034                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3035                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3036                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3037                 else if (force_nonblock)
3038                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3039
3040                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3041                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN) {
3042                         if (req->io)
3043                                 return -EAGAIN;
3044                         if (io_alloc_async_ctx(req))
3045                                 return -ENOMEM;
3046                         memcpy(&req->io->msg, &io.msg, sizeof(io.msg));
3047                         req->work.func = io_sendrecv_async;
3048                         return -EAGAIN;
3049                 }
3050                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3051                         ret = -EINTR;
3052         }
3053
3054         if (!io_wq_current_is_worker() && kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3055                 kfree(kmsg->iov);
3056         io_cqring_add_event(req, ret);
3057         if (ret < 0)
3058                 req_set_fail_links(req);
3059         io_put_req_find_next(req, nxt);
3060         return 0;
3061 #else
3062         return -EOPNOTSUPP;
3063 #endif
3064 }
3065
3066 static int io_send(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3067                    bool force_nonblock)
3068 {
3069 #if defined(CONFIG_NET)
3070         struct socket *sock;
3071         int ret;
3072
3073         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3074                 return -EINVAL;
3075
3076         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3077         if (sock) {
3078                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3079                 struct msghdr msg;
3080                 struct iovec iov;
3081                 unsigned flags;
3082
3083                 ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov,
3084                                                 &msg.msg_iter);
3085                 if (ret)
3086                         return ret;
3087
3088                 msg.msg_name = NULL;
3089                 msg.msg_control = NULL;
3090                 msg.msg_controllen = 0;
3091                 msg.msg_namelen = 0;
3092
3093                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3094                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3095                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3096                 else if (force_nonblock)
3097                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3098
3099                 msg.msg_flags = flags;
3100                 ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
3101                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3102                         return -EAGAIN;
3103                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3104                         ret = -EINTR;
3105         }
3106
3107         io_cqring_add_event(req, ret);
3108         if (ret < 0)
3109                 req_set_fail_links(req);
3110         io_put_req_find_next(req, nxt);
3111         return 0;
3112 #else
3113         return -EOPNOTSUPP;
3114 #endif
3115 }
3116
3117 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
3118                            const struct io_uring_sqe *sqe)
3119 {
3120 #if defined(CONFIG_NET)
3121         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3122         struct io_async_ctx *io = req->io;
3123
3124         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3125         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3126         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3127
3128         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
3129                 return 0;
3130
3131         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3132         return recvmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
3133                                         &io->msg.uaddr, &io->msg.iov);
3134 #else
3135         return -EOPNOTSUPP;
3136 #endif
3137 }
3138
3139 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3140                       bool force_nonblock)
3141 {
3142 #if defined(CONFIG_NET)
3143         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3144         struct socket *sock;
3145         int ret;
3146
3147         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3148                 return -EINVAL;
3149
3150         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3151         if (sock) {
3152                 struct io_async_ctx io;
3153                 struct sockaddr_storage addr;
3154                 unsigned flags;
3155
3156                 if (req->io) {
3157                         kmsg = &req->io->msg;
3158                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
3159                         /* if iov is set, it's allocated already */
3160                         if (!kmsg->iov)
3161                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3162                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3163                 } else {
3164                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3165
3166                         kmsg = &io.msg;
3167                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
3168
3169                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3170                         ret = recvmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3171                                         sr->msg_flags, &io.msg.uaddr,
3172                                         &io.msg.iov);
3173                         if (ret)
3174                                 return ret;
3175                 }
3176
3177                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3178                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3179                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3180                 else if (force_nonblock)
3181                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3182
3183                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.msg,
3184                                                 kmsg->uaddr, flags);
3185                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN) {
3186                         if (req->io)
3187                                 return -EAGAIN;
3188                         if (io_alloc_async_ctx(req))
3189                                 return -ENOMEM;
3190                         memcpy(&req->io->msg, &io.msg, sizeof(io.msg));
3191                         req->work.func = io_sendrecv_async;
3192                         return -EAGAIN;
3193                 }
3194                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3195                         ret = -EINTR;
3196         }
3197
3198         if (!io_wq_current_is_worker() && kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3199                 kfree(kmsg->iov);
3200         io_cqring_add_event(req, ret);
3201         if (ret < 0)
3202                 req_set_fail_links(req);
3203         io_put_req_find_next(req, nxt);
3204         return 0;
3205 #else
3206         return -EOPNOTSUPP;
3207 #endif
3208 }
3209
3210 static int io_recv(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3211                    bool force_nonblock)
3212 {
3213 #if defined(CONFIG_NET)
3214         struct socket *sock;
3215         int ret;
3216
3217         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3218                 return -EINVAL;
3219
3220         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3221         if (sock) {
3222                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3223                 struct msghdr msg;
3224                 struct iovec iov;
3225                 unsigned flags;
3226
3227                 ret = import_single_range(READ, sr->buf, sr->len, &iov,
3228                                                 &msg.msg_iter);
3229                 if (ret)
3230                         return ret;
3231
3232                 msg.msg_name = NULL;
3233                 msg.msg_control = NULL;
3234                 msg.msg_controllen = 0;
3235                 msg.msg_namelen = 0;
3236                 msg.msg_iocb = NULL;
3237                 msg.msg_flags = 0;
3238
3239                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3240                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3241                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3242                 else if (force_nonblock)
3243                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3244
3245                 ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
3246                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3247                         return -EAGAIN;
3248                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3249                         ret = -EINTR;
3250         }
3251
3252         io_cqring_add_event(req, ret);
3253         if (ret < 0)
3254                 req_set_fail_links(req);
3255         io_put_req_find_next(req, nxt);
3256         return 0;
3257 #else
3258         return -EOPNOTSUPP;
3259 #endif
3260 }
3261
3262
3263 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3264 {
3265 #if defined(CONFIG_NET)
3266         struct io_accept *accept = &req->accept;
3267
3268         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3269                 return -EINVAL;
3270         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
3271                 return -EINVAL;
3272
3273         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3274         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3275         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
3276         return 0;
3277 #else
3278         return -EOPNOTSUPP;
3279 #endif
3280 }
3281
3282 #if defined(CONFIG_NET)
3283 static int __io_accept(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3284                        bool force_nonblock)
3285 {
3286         struct io_accept *accept = &req->accept;
3287         unsigned file_flags;
3288         int ret;
3289
3290         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3291         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
3292                                         accept->addr_len, accept->flags);
3293         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
3294                 return -EAGAIN;
3295         if (ret == -ERESTARTSYS)
3296                 ret = -EINTR;
3297         if (ret < 0)
3298                 req_set_fail_links(req);
3299         io_cqring_add_event(req, ret);
3300         io_put_req_find_next(req, nxt);
3301         return 0;
3302 }
3303
3304 static void io_accept_finish(struct io_wq_work **workptr)
3305 {
3306         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3307         struct io_kiocb *nxt = NULL;
3308
3309         if (io_req_cancelled(req))
3310                 return;
3311         __io_accept(req, &nxt, false);
3312         if (nxt)
3313                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
3314 }
3315 #endif
3316
3317 static int io_accept(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3318                      bool force_nonblock)
3319 {
3320 #if defined(CONFIG_NET)
3321         int ret;
3322
3323         ret = __io_accept(req, nxt, force_nonblock);
3324         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock) {
3325                 req->work.func = io_accept_finish;
3326                 io_put_req(req);
3327                 return -EAGAIN;
3328         }
3329         return 0;
3330 #else
3331         return -EOPNOTSUPP;
3332 #endif
3333 }
3334
3335 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3336 {
3337 #if defined(CONFIG_NET)
3338         struct io_connect *conn = &req->connect;
3339         struct io_async_ctx *io = req->io;
3340
3341         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3342                 return -EINVAL;
3343         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3344                 return -EINVAL;
3345
3346         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3347         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
3348
3349         if (!io)
3350                 return 0;
3351
3352         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
3353                                         &io->connect.address);
3354 #else
3355         return -EOPNOTSUPP;
3356 #endif
3357 }
3358
3359 static int io_connect(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3360                       bool force_nonblock)
3361 {
3362 #if defined(CONFIG_NET)
3363         struct io_async_ctx __io, *io;
3364         unsigned file_flags;
3365         int ret;
3366
3367         if (req->io) {
3368                 io = req->io;
3369         } else {
3370                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
3371                                                 req->connect.addr_len,
3372                                                 &__io.connect.address);
3373                 if (ret)
3374                         goto out;
3375                 io = &__io;
3376         }
3377
3378         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3379
3380         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
3381                                         req->connect.addr_len, file_flags);
3382         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
3383                 if (req->io)
3384                         return -EAGAIN;
3385                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3386                         ret = -ENOMEM;
3387                         goto out;
3388                 }
3389                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
3390                 return -EAGAIN;
3391         }
3392         if (ret == -ERESTARTSYS)
3393                 ret = -EINTR;
3394 out:
3395         if (ret < 0)
3396                 req_set_fail_links(req);
3397         io_cqring_add_event(req, ret);
3398         io_put_req_find_next(req, nxt);
3399         return 0;
3400 #else
3401         return -EOPNOTSUPP;
3402 #endif
3403 }
3404
3405 static void io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
3406 {
3407         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3408
3409         spin_lock(&poll->head->lock);
3410         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
3411         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
3412                 list_del_init(&poll->wait.entry);
3413                 io_queue_async_work(req);
3414         }
3415         spin_unlock(&poll->head->lock);
3416         hash_del(&req->hash_node);
3417 }
3418
3419 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
3420 {
3421         struct hlist_node *tmp;
3422         struct io_kiocb *req;
3423         int i;
3424
3425         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3426         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
3427                 struct hlist_head *list;
3428
3429                 list = &ctx->cancel_hash[i];
3430                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
3431                         io_poll_remove_one(req);
3432         }
3433         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3434 }
3435
3436 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
3437 {
3438         struct hlist_head *list;
3439         struct io_kiocb *req;
3440
3441         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
3442         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
3443                 if (sqe_addr == req->user_data) {
3444                         io_poll_remove_one(req);
3445                         return 0;
3446                 }
3447         }
3448
3449         return -ENOENT;
3450 }
3451
3452 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
3453                                const struct io_uring_sqe *sqe)
3454 {
3455         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3456                 return -EINVAL;
3457         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3458             sqe->poll_events)
3459                 return -EINVAL;
3460
3461         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3462         return 0;
3463 }
3464
3465 /*
3466  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
3467  * and remove it if found.
3468  */
3469 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
3470 {
3471         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3472         u64 addr;
3473         int ret;
3474
3475         addr = req->poll.addr;
3476         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3477         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
3478         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3479
3480         io_cqring_add_event(req, ret);
3481         if (ret < 0)
3482                 req_set_fail_links(req);
3483         io_put_req(req);
3484         return 0;
3485 }
3486
3487 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
3488 {
3489         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3490
3491         req->poll.done = true;
3492         if (error)
3493                 io_cqring_fill_event(req, error);
3494         else
3495                 io_cqring_fill_event(req, mangle_poll(mask));
3496         io_commit_cqring(ctx);
3497 }
3498
3499 static void io_poll_complete_work(struct io_wq_work **workptr)
3500 {
3501         struct io_wq_work *work = *workptr;
3502         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3503         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3504         struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
3505         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3506         struct io_kiocb *nxt = NULL;
3507         __poll_t mask = 0;
3508         int ret = 0;
3509
3510         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
3511                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
3512                 ret = -ECANCELED;
3513         } else if (READ_ONCE(poll->canceled)) {
3514                 ret = -ECANCELED;
3515         }
3516
3517         if (ret != -ECANCELED)
3518                 mask = vfs_poll(poll->file, &pt) & poll->events;
3519
3520         /*
3521          * Note that ->ki_cancel callers also delete iocb from active_reqs after
3522          * calling ->ki_cancel.  We need the ctx_lock roundtrip here to
3523          * synchronize with them.  In the cancellation case the list_del_init
3524          * itself is not actually needed, but harmless so we keep it in to
3525          * avoid further branches in the fast path.
3526          */
3527         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3528         if (!mask && ret != -ECANCELED) {
3529                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
3530                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3531                 return;
3532         }
3533         hash_del(&req->hash_node);
3534         io_poll_complete(req, mask, ret);
3535         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3536
3537         io_cqring_ev_posted(ctx);
3538
3539         if (ret < 0)
3540                 req_set_fail_links(req);
3541         io_put_req_find_next(req, &nxt);
3542         if (nxt)
3543                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
3544 }
3545
3546 static void __io_poll_flush(struct io_ring_ctx *ctx, struct llist_node *nodes)
3547 {
3548         struct io_kiocb *req, *tmp;
3549         struct req_batch rb;
3550
3551         rb.to_free = rb.need_iter = 0;
3552         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3553         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, nodes, llist_node) {
3554                 hash_del(&req->hash_node);
3555                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
3556
3557                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs) &&
3558                     !io_req_multi_free(&rb, req)) {
3559                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
3560                         io_free_req(req);
3561                 }
3562         }
3563         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3564
3565         io_cqring_ev_posted(ctx);
3566         io_free_req_many(ctx, &rb);
3567 }
3568
3569 static void io_poll_flush(struct io_wq_work **workptr)
3570 {
3571         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3572         struct llist_node *nodes;
3573
3574         nodes = llist_del_all(&req->ctx->poll_llist);
3575         if (nodes)
3576                 __io_poll_flush(req->ctx, nodes);
3577 }
3578
3579 static void io_poll_trigger_evfd(struct io_wq_work **workptr)
3580 {
3581         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3582
3583         eventfd_signal(req->ctx->cq_ev_fd, 1);
3584         io_put_req(req);
3585 }
3586
3587 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
3588                         void *key)
3589 {
3590         struct io_poll_iocb *poll = wait->private;
3591         struct io_kiocb *req = container_of(poll, struct io_kiocb, poll);
3592         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3593         __poll_t mask = key_to_poll(key);
3594
3595         /* for instances that support it check for an event match first: */
3596         if (mask && !(mask & poll->events))
3597                 return 0;
3598
3599         list_del_init(&poll->wait.entry);
3600
3601         /*
3602          * Run completion inline if we can. We're using trylock here because
3603          * we are violating the completion_lock -> poll wq lock ordering.
3604          * If we have a link timeout we're going to need the completion_lock
3605          * for finalizing the request, mark us as having grabbed that already.
3606          */
3607         if (mask) {
3608                 unsigned long flags;
3609
3610                 if (llist_empty(&ctx->poll_llist) &&
3611                     spin_trylock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags)) {
3612                         bool trigger_ev;
3613
3614                         hash_del(&req->hash_node);
3615                         io_poll_complete(req, mask, 0);
3616
3617                         trigger_ev = io_should_trigger_evfd(ctx);
3618                         if (trigger_ev && eventfd_signal_count()) {
3619                                 trigger_ev = false;
3620                                 req->work.func = io_poll_trigger_evfd;
3621                         } else {
3622                                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
3623                                 io_put_req(req);
3624                                 req = NULL;
3625                         }
3626                         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
3627                         __io_cqring_ev_posted(ctx, trigger_ev);
3628                 } else {
3629                         req->result = mask;
3630                         req->llist_node.next = NULL;
3631                         /* if the list wasn't empty, we're done */
3632                         if (!llist_add(&req->llist_node, &ctx->poll_llist))
3633                                 req = NULL;
3634                         else
3635                                 req->work.func = io_poll_flush;
3636                 }
3637         }
3638         if (req)
3639                 io_queue_async_work(req);
3640
3641         return 1;
3642 }
3643
3644 struct io_poll_table {
3645         struct poll_table_struct pt;
3646         struct io_kiocb *req;
3647         int error;
3648 };
3649
3650 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
3651                                struct poll_table_struct *p)
3652 {
3653         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
3654
3655         if (unlikely(pt->req->poll.head)) {
3656                 pt->error = -EINVAL;
3657                 return;
3658         }
3659
3660         pt->error = 0;
3661         pt->req->poll.head = head;
3662         add_wait_queue(head, &pt->req->poll.wait);
3663 }
3664
3665 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
3666 {
3667         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3668         struct hlist_head *list;
3669
3670         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
3671         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
3672 }
3673
3674 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3675 {
3676         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3677         u16 events;
3678
3679         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3680                 return -EINVAL;
3681         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
3682                 return -EINVAL;
3683         if (!poll->file)
3684                 return -EBADF;
3685
3686         events = READ_ONCE(sqe->poll_events);
3687         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
3688         return 0;
3689 }
3690
3691 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
3692 {
3693         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3694         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3695         struct io_poll_table ipt;
3696         bool cancel = false;
3697         __poll_t mask;
3698
3699         INIT_IO_WORK(&req->work, io_poll_complete_work);
3700         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
3701
3702         poll->head = NULL;
3703         poll->done = false;
3704         poll->canceled = false;
3705
3706         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
3707         ipt.pt._key = poll->events;
3708         ipt.req = req;
3709         ipt.error = -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
3710
3711         /* initialized the list so that we can do list_empty checks */
3712         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
3713         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, io_poll_wake);
3714         poll->wait.private = poll;
3715
3716         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
3717
3718         mask = vfs_poll(poll->file, &ipt.pt) & poll->events;
3719
3720         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3721         if (likely(poll->head)) {
3722                 spin_lock(&poll->head->lock);
3723                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
3724                         if (ipt.error)
3725                                 cancel = true;
3726                         ipt.error = 0;
3727                         mask = 0;
3728                 }
3729                 if (mask || ipt.error)
3730                         list_del_init(&poll->wait.entry);
3731                 else if (cancel)
3732                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
3733                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
3734                         io_poll_req_insert(req);
3735                 spin_unlock(&poll->head->lock);
3736         }
3737         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
3738                 ipt.error = 0;
3739                 io_poll_complete(req, mask, 0);
3740         }
3741         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3742
3743         if (mask) {
3744                 io_cqring_ev_posted(ctx);
3745                 io_put_req_find_next(req, nxt);
3746         }
3747         return ipt.error;
3748 }
3749
3750 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
3751 {
3752         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
3753                                                 struct io_timeout_data, timer);
3754         struct io_kiocb *req = data->req;
3755         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3756         unsigned long flags;
3757
3758         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
3759
3760         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
3761         /*
3762          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
3763          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
3764          */
3765         if (!list_empty(&req->list)) {
3766                 struct io_kiocb *prev;
3767
3768                 /*
3769                  * Adjust the reqs sequence before the current one because it
3770                  * will consume a slot in the cq_ring and the cq_tail
3771                  * pointer will be increased, otherwise other timeout reqs may
3772                  * return in advance without waiting for enough wait_nr.
3773                  */
3774                 prev = req;
3775                 list_for_each_entry_continue_reverse(prev, &ctx->timeout_list, list)
3776                         prev->sequence++;
3777                 list_del_init(&req->list);
3778         }
3779
3780         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
3781         io_commit_cqring(ctx);
3782         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
3783
3784         io_cqring_ev_posted(ctx);
3785         req_set_fail_links(req);
3786         io_put_req(req);
3787         return HRTIMER_NORESTART;
3788 }
3789
3790 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
3791 {
3792         struct io_kiocb *req;
3793         int ret = -ENOENT;
3794
3795         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
3796                 if (user_data == req->user_data) {
3797                         list_del_init(&req->list);
3798                         ret = 0;
3799                         break;
3800                 }
3801         }
3802
3803         if (ret == -ENOENT)
3804                 return ret;
3805
3806         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
3807         if (ret == -1)
3808                 return -EALREADY;
3809
3810         req_set_fail_links(req);
3811         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
3812         io_put_req(req);
3813         return 0;
3814 }
3815
3816 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
3817                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3818 {
3819         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3820                 return -EINVAL;
3821         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
3822                 return -EINVAL;
3823
3824         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3825         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
3826         if (req->timeout.flags)
3827                 return -EINVAL;
3828
3829         return 0;
3830 }
3831
3832 /*
3833  * Remove or update an existing timeout command
3834  */
3835 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
3836 {
3837         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3838         int ret;
3839
3840         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3841         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
3842
3843         io_cqring_fill_event(req, ret);
3844         io_commit_cqring(ctx);
3845         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3846         io_cqring_ev_posted(ctx);
3847         if (ret < 0)
3848                 req_set_fail_links(req);
3849         io_put_req(req);
3850         return 0;
3851 }
3852
3853 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3854                            bool is_timeout_link)
3855 {
3856         struct io_timeout_data *data;
3857         unsigned flags;
3858
3859         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3860                 return -EINVAL;
3861         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
3862                 return -EINVAL;
3863         if (sqe->off && is_timeout_link)
3864                 return -EINVAL;
3865         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
3866         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
3867                 return -EINVAL;
3868
3869         req->timeout.count = READ_ONCE(sqe->off);
3870
3871         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
3872                 return -ENOMEM;
3873
3874         data = &req->io->timeout;
3875         data->req = req;
3876         req->flags |= REQ_F_TIMEOUT;
3877
3878         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
3879                 return -EFAULT;
3880
3881         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
3882                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
3883         else
3884                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
3885
3886         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
3887         return 0;
3888 }
3889
3890 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
3891 {
3892         unsigned count;
3893         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3894         struct io_timeout_data *data;
3895         struct list_head *entry;
3896         unsigned span = 0;
3897
3898         data = &req->io->timeout;
3899
3900         /*
3901          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
3902          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
3903          * a pure timeout request, sequence isn't used.
3904          */
3905         count = req->timeout.count;
3906         if (!count) {
3907                 req->flags |= REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ;
3908                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3909                 entry = ctx->timeout_list.prev;
3910                 goto add;
3911         }
3912
3913         req->sequence = ctx->cached_sq_head + count - 1;
3914         data->seq_offset = count;
3915
3916         /*
3917          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
3918          * the one we need first.
3919          */
3920         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3921         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
3922                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
3923                 unsigned nxt_sq_head;
3924                 long long tmp, tmp_nxt;
3925                 u32 nxt_offset = nxt->io->timeout.seq_offset;
3926
3927                 if (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
3928                         continue;
3929
3930                 /*
3931                  * Since cached_sq_head + count - 1 can overflow, use type long
3932                  * long to store it.
3933                  */
3934                 tmp = (long long)ctx->cached_sq_head + count - 1;
3935                 nxt_sq_head = nxt->sequence - nxt_offset + 1;
3936                 tmp_nxt = (long long)nxt_sq_head + nxt_offset - 1;
3937
3938                 /*
3939                  * cached_sq_head may overflow, and it will never overflow twice
3940                  * once there is some timeout req still be valid.
3941                  */
3942                 if (ctx->cached_sq_head < nxt_sq_head)
3943                         tmp += UINT_MAX;
3944
3945                 if (tmp > tmp_nxt)
3946                         break;
3947
3948                 /*
3949                  * Sequence of reqs after the insert one and itself should
3950                  * be adjusted because each timeout req consumes a slot.
3951                  */
3952                 span++;
3953                 nxt->sequence++;
3954         }
3955         req->sequence -= span;
3956 add:
3957         list_add(&req->list, entry);
3958         data->timer.function = io_timeout_fn;
3959         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
3960         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3961         return 0;
3962 }
3963
3964 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
3965 {
3966         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3967
3968         return req->user_data == (unsigned long) data;
3969 }
3970
3971 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
3972 {
3973         enum io_wq_cancel cancel_ret;
3974         int ret = 0;
3975
3976         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr);
3977         switch (cancel_ret) {
3978         case IO_WQ_CANCEL_OK:
3979                 ret = 0;
3980                 break;
3981         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
3982                 ret = -EALREADY;
3983                 break;
3984         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
3985                 ret = -ENOENT;
3986                 break;
3987         }
3988
3989         return ret;
3990 }
3991
3992 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
3993                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
3994                                      struct io_kiocb **nxt, int success_ret)
3995 {
3996         unsigned long flags;
3997         int ret;
3998
3999         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
4000         if (ret != -ENOENT) {
4001                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4002                 goto done;
4003         }
4004
4005         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4006         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
4007         if (ret != -ENOENT)
4008                 goto done;
4009         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
4010 done:
4011         if (!ret)
4012                 ret = success_ret;
4013         io_cqring_fill_event(req, ret);
4014         io_commit_cqring(ctx);
4015         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4016         io_cqring_ev_posted(ctx);
4017
4018         if (ret < 0)
4019                 req_set_fail_links(req);
4020         io_put_req_find_next(req, nxt);
4021 }
4022
4023 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
4024                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4025 {
4026         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4027                 return -EINVAL;
4028         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len ||
4029             sqe->cancel_flags)
4030                 return -EINVAL;
4031
4032         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4033         return 0;
4034 }
4035
4036 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4037 {
4038         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4039
4040         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, nxt, 0);
4041         return 0;
4042 }
4043
4044 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
4045                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4046 {
4047         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4048                 return -EINVAL;
4049
4050         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4051         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
4052         if (!req->files_update.nr_args)
4053                 return -EINVAL;
4054         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
4055         return 0;
4056 }
4057
4058 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4059 {
4060         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4061         struct io_uring_files_update up;
4062         int ret;
4063
4064         if (force_nonblock)
4065                 return -EAGAIN;
4066
4067         up.offset = req->files_update.offset;
4068         up.fds = req->files_update.arg;
4069
4070         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4071         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
4072         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4073
4074         if (ret < 0)
4075                 req_set_fail_links(req);
4076         io_cqring_add_event(req, ret);
4077         io_put_req(req);
4078         return 0;
4079 }
4080
4081 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
4082                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4083 {
4084         ssize_t ret = 0;
4085
4086         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
4087                 ret = io_grab_files(req);
4088                 if (unlikely(ret))
4089                         return ret;
4090         }
4091
4092         io_req_work_grab_env(req, &io_op_defs[req->opcode]);
4093
4094         switch (req->opcode) {
4095         case IORING_OP_NOP:
4096                 break;
4097         case IORING_OP_READV:
4098         case IORING_OP_READ_FIXED:
4099         case IORING_OP_READ:
4100                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
4101                 break;
4102         case IORING_OP_WRITEV:
4103         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4104         case IORING_OP_WRITE:
4105                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
4106                 break;
4107         case IORING_OP_POLL_ADD:
4108                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
4109                 break;
4110         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
4111                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
4112                 break;
4113         case IORING_OP_FSYNC:
4114                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
4115                 break;
4116         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
4117                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
4118                 break;
4119         case IORING_OP_SENDMSG:
4120         case IORING_OP_SEND:
4121                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
4122                 break;
4123         case IORING_OP_RECVMSG:
4124         case IORING_OP_RECV:
4125                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
4126                 break;
4127         case IORING_OP_CONNECT:
4128                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
4129                 break;
4130         case IORING_OP_TIMEOUT:
4131                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
4132                 break;
4133         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
4134                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
4135                 break;
4136         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
4137                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
4138                 break;
4139         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
4140                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
4141                 break;
4142         case IORING_OP_ACCEPT:
4143                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
4144                 break;
4145         case IORING_OP_FALLOCATE:
4146                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
4147                 break;
4148         case IORING_OP_OPENAT:
4149                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
4150                 break;
4151         case IORING_OP_CLOSE:
4152                 ret = io_close_prep(req, sqe);
4153                 break;
4154         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
4155                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
4156                 break;
4157         case IORING_OP_STATX:
4158                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
4159                 break;
4160         case IORING_OP_FADVISE:
4161                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
4162                 break;
4163         case IORING_OP_MADVISE:
4164                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
4165                 break;
4166         case IORING_OP_OPENAT2:
4167                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
4168                 break;
4169         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
4170                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
4171                 break;
4172         default:
4173                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
4174                                 req->opcode);
4175                 ret = -EINVAL;
4176                 break;
4177         }
4178
4179         return ret;
4180 }
4181
4182 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4183 {
4184         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4185         int ret;
4186
4187         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
4188         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list))
4189                 return 0;
4190
4191         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
4192                 return -EAGAIN;
4193
4194         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4195         if (ret < 0)
4196                 return ret;
4197
4198         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4199         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
4200                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4201                 return 0;
4202         }
4203
4204         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
4205         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
4206         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4207         return -EIOCBQUEUED;
4208 }
4209
4210 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
4211                         struct io_kiocb **nxt, bool force_nonblock)
4212 {
4213         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4214         int ret;
4215
4216         switch (req->opcode) {
4217         case IORING_OP_NOP:
4218                 ret = io_nop(req);
4219                 break;
4220         case IORING_OP_READV:
4221         case IORING_OP_READ_FIXED:
4222         case IORING_OP_READ:
4223                 if (sqe) {
4224                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
4225                         if (ret < 0)
4226                                 break;
4227                 }
4228                 ret = io_read(req, nxt, force_nonblock);
4229                 break;
4230         case IORING_OP_WRITEV:
4231         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4232         case IORING_OP_WRITE:
4233                 if (sqe) {
4234                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
4235                         if (ret < 0)
4236                                 break;
4237                 }
4238                 ret = io_write(req, nxt, force_nonblock);
4239                 break;
4240         case IORING_OP_FSYNC:
4241                 if (sqe) {
4242                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
4243                         if (ret < 0)
4244                                 break;
4245                 }
4246                 ret = io_fsync(req, nxt, force_nonblock);
4247                 break;
4248         case IORING_OP_POLL_ADD:
4249                 if (sqe) {
4250                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
4251                         if (ret)
4252                                 break;
4253                 }
4254                 ret = io_poll_add(req, nxt);
4255                 break;
4256         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
4257                 if (sqe) {
4258                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
4259                         if (ret < 0)
4260                                 break;
4261                 }
4262                 ret = io_poll_remove(req);
4263                 break;
4264         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
4265                 if (sqe) {
4266                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
4267                         if (ret < 0)
4268                                 break;
4269                 }
4270                 ret = io_sync_file_range(req, nxt, force_nonblock);
4271                 break;
4272         case IORING_OP_SENDMSG:
4273         case IORING_OP_SEND:
4274                 if (sqe) {
4275                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
4276                         if (ret < 0)
4277                                 break;
4278                 }
4279                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
4280                         ret = io_sendmsg(req, nxt, force_nonblock);
4281                 else
4282                         ret = io_send(req, nxt, force_nonblock);
4283                 break;
4284         case IORING_OP_RECVMSG:
4285         case IORING_OP_RECV:
4286                 if (sqe) {
4287                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
4288                         if (ret)
4289                                 break;
4290                 }
4291                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
4292                         ret = io_recvmsg(req, nxt, force_nonblock);
4293                 else
4294                         ret = io_recv(req, nxt, force_nonblock);
4295                 break;
4296         case IORING_OP_TIMEOUT:
4297                 if (sqe) {
4298                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
4299                         if (ret)
4300                                 break;
4301                 }
4302                 ret = io_timeout(req);
4303                 break;
4304         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
4305                 if (sqe) {
4306                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
4307                         if (ret)
4308                                 break;
4309                 }
4310                 ret = io_timeout_remove(req);
4311                 break;
4312         case IORING_OP_ACCEPT:
4313                 if (sqe) {
4314                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
4315                         if (ret)
4316                                 break;
4317                 }
4318                 ret = io_accept(req, nxt, force_nonblock);
4319                 break;
4320         case IORING_OP_CONNECT:
4321                 if (sqe) {
4322                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
4323                         if (ret)
4324                                 break;
4325                 }
4326                 ret = io_connect(req, nxt, force_nonblock);
4327                 break;
4328         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
4329                 if (sqe) {
4330                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
4331                         if (ret)
4332                                 break;
4333                 }
4334                 ret = io_async_cancel(req, nxt);
4335                 break;
4336         case IORING_OP_FALLOCATE:
4337                 if (sqe) {
4338                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
4339                         if (ret)
4340                                 break;
4341                 }
4342                 ret = io_fallocate(req, nxt, force_nonblock);
4343                 break;
4344         case IORING_OP_OPENAT:
4345                 if (sqe) {
4346                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
4347                         if (ret)
4348                                 break;
4349                 }
4350                 ret = io_openat(req, nxt, force_nonblock);
4351                 break;
4352         case IORING_OP_CLOSE:
4353                 if (sqe) {
4354                         ret = io_close_prep(req, sqe);
4355                         if (ret)
4356                                 break;
4357                 }
4358                 ret = io_close(req, nxt, force_nonblock);
4359                 break;
4360         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
4361                 if (sqe) {
4362                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
4363                         if (ret)
4364                                 break;
4365                 }
4366                 ret = io_files_update(req, force_nonblock);
4367                 break;
4368         case IORING_OP_STATX:
4369                 if (sqe) {
4370                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
4371                         if (ret)
4372                                 break;
4373                 }
4374                 ret = io_statx(req, nxt, force_nonblock);
4375                 break;
4376         case IORING_OP_FADVISE:
4377                 if (sqe) {
4378                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
4379                         if (ret)
4380                                 break;
4381                 }
4382                 ret = io_fadvise(req, nxt, force_nonblock);
4383                 break;
4384         case IORING_OP_MADVISE:
4385                 if (sqe) {
4386                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
4387                         if (ret)
4388                                 break;
4389                 }
4390                 ret = io_madvise(req, nxt, force_nonblock);
4391                 break;
4392         case IORING_OP_OPENAT2:
4393                 if (sqe) {
4394                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
4395                         if (ret)
4396                                 break;
4397                 }
4398                 ret = io_openat2(req, nxt, force_nonblock);
4399                 break;
4400         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
4401                 if (sqe) {
4402                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
4403                         if (ret)
4404                                 break;
4405                 }
4406                 ret = io_epoll_ctl(req, nxt, force_nonblock);
4407                 break;
4408         default:
4409                 ret = -EINVAL;
4410                 break;
4411         }
4412
4413         if (ret)
4414                 return ret;
4415
4416         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4417                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
4418
4419                 if (req->result == -EAGAIN)
4420                         return -EAGAIN;
4421
4422                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
4423                 if (in_async)
4424                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4425
4426                 io_iopoll_req_issued(req);
4427
4428                 if (in_async)
4429                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4430         }
4431
4432         return 0;
4433 }
4434
4435 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr)
4436 {
4437         struct io_wq_work *work = *workptr;
4438         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
4439         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4440         int ret = 0;
4441
4442         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
4443         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
4444                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
4445                 ret = -ECANCELED;
4446         }
4447
4448         if (!ret) {
4449                 req->has_user = (work->flags & IO_WQ_WORK_HAS_MM) != 0;
4450                 req->in_async = true;
4451                 do {
4452                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, &nxt, false);
4453                         /*
4454                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
4455                          * forcing a sync submission from here, since we can't
4456                          * wait for request slots on the block side.
4457                          */
4458                         if (ret != -EAGAIN)
4459                                 break;
4460                         cond_resched();
4461                 } while (1);
4462         }
4463
4464         /* drop submission reference */
4465         io_put_req(req);
4466
4467         if (ret) {
4468                 req_set_fail_links(req);
4469                 io_cqring_add_event(req, ret);
4470                 io_put_req(req);
4471         }
4472
4473         /* if a dependent link is ready, pass it back */
4474         if (!ret && nxt)
4475                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
4476 }
4477
4478 static int io_req_needs_file(struct io_kiocb *req, int fd)
4479 {
4480         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
4481                 return 0;
4482         if (fd == -1 && io_op_defs[req->opcode].fd_non_neg)
4483                 return 0;
4484         return 1;
4485 }
4486
4487 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
4488                                               int index)
4489 {
4490         struct fixed_file_table *table;
4491
4492         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
4493         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];;
4494 }
4495
4496 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
4497                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4498 {
4499         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4500         unsigned flags;
4501         int fd;
4502
4503         flags = READ_ONCE(sqe->flags);
4504         fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4505
4506         if (!io_req_needs_file(req, fd))
4507                 return 0;
4508
4509         if (flags & IOSQE_FIXED_FILE) {
4510                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
4511                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
4512                         return -EBADF;
4513                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
4514                 req->file = io_file_from_index(ctx, fd);
4515                 if (!req->file)
4516                         return -EBADF;
4517                 req->flags |= REQ_F_FIXED_FILE;
4518                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
4519         } else {
4520                 if (req->needs_fixed_file)
4521                         return -EBADF;
4522                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
4523                 req->file = io_file_get(state, fd);
4524                 if (unlikely(!req->file))
4525                         return -EBADF;
4526         }
4527
4528         return 0;
4529 }
4530
4531 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
4532 {
4533         int ret = -EBADF;
4534         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4535
4536         if (req->work.files)
4537                 return 0;
4538         if (!ctx->ring_file)
4539                 return -EBADF;
4540
4541         rcu_read_lock();
4542         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
4543         /*
4544          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
4545          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
4546          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
4547          * this operation if it has.
4548          */
4549         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
4550                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
4551                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
4552                 req->work.files = current->files;
4553                 ret = 0;
4554         }
4555         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
4556         rcu_read_unlock();
4557
4558         return ret;
4559 }
4560
4561 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4562 {
4563         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4564                                                 struct io_timeout_data, timer);
4565         struct io_kiocb *req = data->req;
4566         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4567         struct io_kiocb *prev = NULL;
4568         unsigned long flags;
4569
4570         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4571
4572         /*
4573          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
4574          * race with the completion of the linked work.
4575          */
4576         if (!list_empty(&req->link_list)) {
4577                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
4578                                   link_list);
4579                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
4580                         list_del_init(&req->link_list);
4581                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
4582                 } else
4583                         prev = NULL;
4584         }
4585
4586         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4587
4588         if (prev) {
4589                 req_set_fail_links(prev);
4590                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, NULL,
4591                                                 -ETIME);
4592                 io_put_req(prev);
4593         } else {
4594                 io_cqring_add_event(req, -ETIME);
4595                 io_put_req(req);
4596         }
4597         return HRTIMER_NORESTART;
4598 }
4599
4600 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
4601 {
4602         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4603
4604         /*
4605          * If the list is now empty, then our linked request finished before
4606          * we got a chance to setup the timer
4607          */
4608         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4609         if (!list_empty(&req->link_list)) {
4610                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
4611
4612                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
4613                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
4614                                 data->mode);
4615         }
4616         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4617
4618         /* drop submission reference */
4619         io_put_req(req);
4620 }
4621
4622 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
4623 {
4624         struct io_kiocb *nxt;
4625
4626         if (!(req->flags & REQ_F_LINK))
4627                 return NULL;
4628
4629         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
4630                                         link_list);
4631         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
4632                 return NULL;
4633
4634         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
4635         return nxt;
4636 }
4637
4638 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4639 {
4640         struct io_kiocb *linked_timeout;
4641         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4642         int ret;
4643
4644 again:
4645         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
4646
4647         ret = io_issue_sqe(req, sqe, &nxt, true);
4648
4649         /*
4650          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
4651          * doesn't support non-blocking read/write attempts
4652          */
4653         if (ret == -EAGAIN && (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) ||
4654             (req->flags & REQ_F_MUST_PUNT))) {
4655 punt:
4656                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
4657                         ret = io_grab_files(req);
4658                         if (ret)
4659                                 goto err;
4660                 }
4661
4662                 /*
4663                  * Queued up for async execution, worker will release
4664                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
4665                  */
4666                 io_queue_async_work(req);
4667                 goto done_req;
4668         }
4669
4670 err:
4671         /* drop submission reference */
4672         io_put_req(req);
4673
4674         if (linked_timeout) {
4675                 if (!ret)
4676                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
4677                 else
4678                         io_put_req(linked_timeout);
4679         }
4680
4681         /* and drop final reference, if we failed */
4682         if (ret) {
4683                 io_cqring_add_event(req, ret);
4684                 req_set_fail_links(req);
4685                 io_put_req(req);
4686         }
4687 done_req:
4688         if (nxt) {
4689                 req = nxt;
4690                 nxt = NULL;
4691
4692                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
4693                         goto punt;
4694                 goto again;
4695         }
4696 }
4697
4698 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4699 {
4700         int ret;
4701
4702         ret = io_req_defer(req, sqe);
4703         if (ret) {
4704                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
4705 fail_req:
4706                         io_cqring_add_event(req, ret);
4707                         req_set_fail_links(req);
4708                         io_double_put_req(req);
4709                 }
4710         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
4711                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4712                 if (unlikely(ret < 0))
4713                         goto fail_req;
4714                 /*
4715                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
4716                  * to async execution.
4717                  */
4718                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
4719                 io_queue_async_work(req);
4720         } else {
4721                 __io_queue_sqe(req, sqe);
4722         }
4723 }
4724
4725 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req)
4726 {
4727         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
4728                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
4729                 io_double_put_req(req);
4730         } else
4731                 io_queue_sqe(req, NULL);
4732 }
4733
4734 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
4735                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
4736
4737 static bool io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
4738                           struct io_submit_state *state, struct io_kiocb **link)
4739 {
4740         const struct cred *old_creds = NULL;
4741         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4742         unsigned int sqe_flags;
4743         int ret, id;
4744
4745         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
4746
4747         /* enforce forwards compatibility on users */
4748         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
4749                 ret = -EINVAL;
4750                 goto err_req;
4751         }
4752
4753         id = READ_ONCE(sqe->personality);
4754         if (id) {
4755                 const struct cred *personality_creds;
4756
4757                 personality_creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
4758                 if (unlikely(!personality_creds)) {
4759                         ret = -EINVAL;
4760                         goto err_req;
4761                 }
4762                 old_creds = override_creds(personality_creds);
4763         }
4764
4765         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
4766         req->flags |= sqe_flags & (IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_HARDLINK|
4767                                         IOSQE_ASYNC);
4768
4769         ret = io_req_set_file(state, req, sqe);
4770         if (unlikely(ret)) {
4771 err_req:
4772                 io_cqring_add_event(req, ret);
4773                 io_double_put_req(req);
4774                 if (old_creds)
4775                         revert_creds(old_creds);
4776                 return false;
4777         }
4778
4779         /*
4780          * If we already have a head request, queue this one for async
4781          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
4782          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
4783          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
4784          * conditions are true (normal request), then just queue it.
4785          */
4786         if (*link) {
4787                 struct io_kiocb *head = *link;
4788
4789                 /*
4790                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
4791                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
4792                  * requests in the link. So, it drains the head and the
4793                  * next after the link request. The last one is done via
4794                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
4795                  */
4796                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
4797                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
4798                         ctx->drain_next = 1;
4799                 }
4800                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4801                         ret = -EAGAIN;
4802                         goto err_req;
4803                 }
4804
4805                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4806                 if (ret) {
4807                         /* fail even hard links since we don't submit */
4808                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
4809                         goto err_req;
4810                 }
4811                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
4812                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
4813
4814                 /* last request of a link, enqueue the link */
4815                 if (!(sqe_flags & (IOSQE_IO_LINK|IOSQE_IO_HARDLINK))) {
4816                         io_queue_link_head(head);
4817                         *link = NULL;
4818                 }
4819         } else {
4820                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
4821                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
4822                         req->ctx->drain_next = 0;
4823                 }
4824                 if (sqe_flags & (IOSQE_IO_LINK|IOSQE_IO_HARDLINK)) {
4825                         req->flags |= REQ_F_LINK;
4826                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
4827                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4828                         if (ret)
4829                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
4830                         *link = req;
4831                 } else {
4832                         io_queue_sqe(req, sqe);
4833                 }
4834         }
4835
4836         if (old_creds)
4837                 revert_creds(old_creds);
4838         return true;
4839 }
4840
4841 /*
4842  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
4843  */
4844 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
4845 {
4846         blk_finish_plug(&state->plug);
4847         io_file_put(state);
4848         if (state->free_reqs)
4849                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
4850 }
4851
4852 /*
4853  * Start submission side cache.
4854  */
4855 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
4856                                   unsigned int max_ios)
4857 {
4858         blk_start_plug(&state->plug);
4859         state->free_reqs = 0;
4860         state->file = NULL;
4861         state->ios_left = max_ios;
4862 }
4863
4864 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
4865 {
4866         struct io_rings *rings = ctx->rings;
4867
4868         /*
4869          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
4870          * since once we write the new head, the application could
4871          * write new data to them.
4872          */
4873         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
4874 }
4875
4876 /*
4877  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
4878  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
4879  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
4880  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
4881  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
4882  * prevent a re-load down the line.
4883  */
4884 static bool io_get_sqring(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
4885                           const struct io_uring_sqe **sqe_ptr)
4886 {
4887         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
4888         unsigned head;
4889
4890         /*
4891          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
4892          *
4893          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
4894          *    head updates.
4895          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
4896          *    though the application is the one updating it.
4897          */
4898         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
4899         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
4900                 /*
4901                  * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
4902                  * it can be used to mark the position of the first IO in the
4903                  * link list.
4904                  */
4905                 req->sequence = ctx->cached_sq_head;
4906                 *sqe_ptr = &ctx->sq_sqes[head];
4907                 req->opcode = READ_ONCE((*sqe_ptr)->opcode);
4908                 req->user_data = READ_ONCE((*sqe_ptr)->user_data);
4909                 ctx->cached_sq_head++;
4910                 return true;
4911         }
4912
4913         /* drop invalid entries */
4914         ctx->cached_sq_head++;
4915         ctx->cached_sq_dropped++;
4916         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
4917         return false;
4918 }
4919
4920 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
4921                           struct file *ring_file, int ring_fd,
4922                           struct mm_struct **mm, bool async)
4923 {
4924         struct io_submit_state state, *statep = NULL;
4925         struct io_kiocb *link = NULL;
4926         int i, submitted = 0;
4927         bool mm_fault = false;
4928
4929         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
4930         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
4931                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
4932                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
4933                         return -EBUSY;
4934         }
4935
4936         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
4937         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
4938
4939         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
4940                 return -EAGAIN;
4941
4942         if (nr > IO_PLUG_THRESHOLD) {
4943                 io_submit_state_start(&state, nr);
4944                 statep = &state;
4945         }
4946
4947         ctx->ring_fd = ring_fd;
4948         ctx->ring_file = ring_file;
4949
4950         for (i = 0; i < nr; i++) {
4951                 const struct io_uring_sqe *sqe;
4952                 struct io_kiocb *req;
4953
4954                 req = io_get_req(ctx, statep);
4955                 if (unlikely(!req)) {
4956                         if (!submitted)
4957                                 submitted = -EAGAIN;
4958                         break;
4959                 }
4960                 if (!io_get_sqring(ctx, req, &sqe)) {
4961                         __io_req_do_free(req);
4962                         break;
4963                 }
4964
4965                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
4966                 submitted++;
4967
4968                 if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST)) {
4969                         io_cqring_add_event(req, -EINVAL);
4970                         io_double_put_req(req);
4971                         break;
4972                 }
4973
4974                 if (io_op_defs[req->opcode].needs_mm && !*mm) {
4975                         mm_fault = mm_fault || !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm);
4976                         if (!mm_fault) {
4977                                 use_mm(ctx->sqo_mm);
4978                                 *mm = ctx->sqo_mm;
4979                         }
4980                 }
4981
4982                 req->has_user = *mm != NULL;
4983                 req->in_async = async;
4984                 req->needs_fixed_file = async;
4985                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
4986                                                 true, async);
4987                 if (!io_submit_sqe(req, sqe, statep, &link))
4988                         break;
4989         }
4990
4991         if (unlikely(submitted != nr)) {
4992                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
4993
4994                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
4995         }
4996         if (link)
4997                 io_queue_link_head(link);
4998         if (statep)
4999                 io_submit_state_end(&state);
5000
5001          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
5002         io_commit_sqring(ctx);
5003
5004         return submitted;
5005 }
5006
5007 static int io_sq_thread(void *data)
5008 {
5009         struct io_ring_ctx *ctx = data;
5010         struct mm_struct *cur_mm = NULL;
5011         const struct cred *old_cred;
5012         mm_segment_t old_fs;
5013         DEFINE_WAIT(wait);
5014         unsigned inflight;
5015         unsigned long timeout;
5016         int ret;
5017
5018         complete(&ctx->completions[1]);
5019
5020         old_fs = get_fs();
5021         set_fs(USER_DS);
5022         old_cred = override_creds(ctx->creds);
5023
5024         ret = timeout = inflight = 0;
5025         while (!kthread_should_park()) {
5026                 unsigned int to_submit;
5027
5028                 if (inflight) {
5029                         unsigned nr_events = 0;
5030
5031                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
5032                                 /*
5033                                  * inflight is the count of the maximum possible
5034                                  * entries we submitted, but it can be smaller
5035                                  * if we dropped some of them. If we don't have
5036                                  * poll entries available, then we know that we
5037                                  * have nothing left to poll for. Reset the
5038                                  * inflight count to zero in that case.
5039                                  */
5040                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5041                                 if (!list_empty(&ctx->poll_list))
5042                                         __io_iopoll_check(ctx, &nr_events, 0);
5043                                 else
5044                                         inflight = 0;
5045                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5046                         } else {
5047                                 /*
5048                                  * Normal IO, just pretend everything completed.
5049                                  * We don't have to poll completions for that.
5050                                  */
5051                                 nr_events = inflight;
5052                         }
5053
5054                         inflight -= nr_events;
5055                         if (!inflight)
5056                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
5057                 }
5058
5059                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
5060
5061                 /*
5062                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
5063                  * to enter the kernel to reap and flush events.
5064                  */
5065                 if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
5066                         /*
5067                          * We're polling. If we're within the defined idle
5068                          * period, then let us spin without work before going
5069                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
5070                          * more IO, we should wait for the application to
5071                          * reap events and wake us up.
5072                          */
5073                         if (inflight ||
5074                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
5075                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
5076                                 cond_resched();
5077                                 continue;
5078                         }
5079
5080                         /*
5081                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
5082                          * long periods (or over schedule()). Do this before
5083                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
5084                          * may sleep.
5085                          */
5086                         if (cur_mm) {
5087                                 unuse_mm(cur_mm);
5088                                 mmput(cur_mm);
5089                                 cur_mm = NULL;
5090                         }
5091
5092                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
5093                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
5094
5095                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
5096                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
5097                         /* make sure to read SQ tail after writing flags */
5098                         smp_mb();
5099
5100                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
5101                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
5102                                 if (kthread_should_park()) {
5103                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
5104                                         break;
5105                                 }
5106                                 if (signal_pending(current))
5107                                         flush_signals(current);
5108                                 schedule();
5109                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
5110
5111                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
5112                                 continue;
5113                         }
5114                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
5115
5116                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
5117                 }
5118
5119                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5120                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1, &cur_mm, true);
5121                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5122                 if (ret > 0)
5123                         inflight += ret;
5124         }
5125
5126         set_fs(old_fs);
5127         if (cur_mm) {
5128                 unuse_mm(cur_mm);
5129                 mmput(cur_mm);
5130         }
5131         revert_creds(old_cred);
5132
5133         kthread_parkme();
5134
5135         return 0;
5136 }
5137
5138 struct io_wait_queue {
5139         struct wait_queue_entry wq;
5140         struct io_ring_ctx *ctx;
5141         unsigned to_wait;
5142         unsigned nr_timeouts;
5143 };
5144
5145 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
5146 {
5147         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
5148
5149         /*
5150          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
5151          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
5152          * regardless of event count.
5153          */
5154         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
5155                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
5156 }
5157
5158 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
5159                             int wake_flags, void *key)
5160 {
5161         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
5162                                                         wq);
5163
5164         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
5165         if (!io_should_wake(iowq, true))
5166                 return -1;
5167
5168         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
5169 }
5170
5171 /*
5172  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
5173  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
5174  */
5175 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
5176                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
5177 {
5178         struct io_wait_queue iowq = {
5179                 .wq = {
5180                         .private        = current,
5181                         .func           = io_wake_function,
5182                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
5183                 },
5184                 .ctx            = ctx,
5185                 .to_wait        = min_events,
5186         };
5187         struct io_rings *rings = ctx->rings;
5188         int ret = 0;
5189
5190         if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
5191                 return 0;
5192
5193         if (sig) {
5194 #ifdef CONFIG_COMPAT
5195                 if (in_compat_syscall())
5196                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
5197                                                       sigsz);
5198                 else
5199 #endif
5200                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
5201
5202                 if (ret)
5203                         return ret;
5204         }
5205
5206         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5207         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
5208         do {
5209                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
5210                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
5211                 if (io_should_wake(&iowq, false))
5212                         break;
5213                 schedule();
5214                 if (signal_pending(current)) {
5215                         ret = -EINTR;
5216                         break;
5217                 }
5218         } while (1);
5219         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
5220
5221         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
5222
5223         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
5224 }
5225
5226 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
5227 {
5228 #if defined(CONFIG_UNIX)
5229         if (ctx->ring_sock) {
5230                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
5231                 struct sk_buff *skb;
5232
5233                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
5234                         kfree_skb(skb);
5235         }
5236 #else
5237         int i;
5238
5239         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
5240                 struct file *file;
5241
5242                 file = io_file_from_index(ctx, i);
5243                 if (file)
5244                         fput(file);
5245         }
5246 #endif
5247 }
5248
5249 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
5250 {
5251         struct fixed_file_data *data;
5252
5253         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
5254         complete(&data->done);
5255 }
5256
5257 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
5258 {
5259         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
5260         unsigned nr_tables, i;
5261
5262         if (!data)
5263                 return -ENXIO;
5264
5265         percpu_ref_kill_and_confirm(&data->refs, io_file_ref_kill);
5266         flush_work(&data->ref_work);
5267         wait_for_completion(&data->done);
5268         io_ring_file_ref_flush(data);
5269         percpu_ref_exit(&data->refs);
5270
5271         __io_sqe_files_unregister(ctx);
5272         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
5273         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
5274                 kfree(data->table[i].files);
5275         kfree(data->table);
5276         kfree(data);
5277         ctx->file_data = NULL;
5278         ctx->nr_user_files = 0;
5279         return 0;
5280 }
5281
5282 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
5283 {
5284         if (ctx->sqo_thread) {
5285                 wait_for_completion(&ctx->completions[1]);
5286                 /*
5287                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
5288                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
5289                  * set to a single CPU.
5290                  */
5291                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
5292                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
5293                 ctx->sqo_thread = NULL;
5294         }
5295 }
5296
5297 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
5298 {
5299         io_sq_thread_stop(ctx);
5300
5301         if (ctx->io_wq) {
5302                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
5303                 ctx->io_wq = NULL;
5304         }
5305 }
5306
5307 #if defined(CONFIG_UNIX)
5308 /*
5309  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
5310  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
5311  * loops in the file referencing.
5312  */
5313 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
5314 {
5315         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
5316         struct scm_fp_list *fpl;
5317         struct sk_buff *skb;
5318         int i, nr_files;
5319
5320         if (!capable(CAP_SYS_RESOURCE) && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
5321                 unsigned long inflight = ctx->user->unix_inflight + nr;
5322
5323                 if (inflight > task_rlimit(current, RLIMIT_NOFILE))
5324                         return -EMFILE;
5325         }
5326
5327         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
5328         if (!fpl)
5329                 return -ENOMEM;
5330
5331         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
5332         if (!skb) {
5333                 kfree(fpl);
5334                 return -ENOMEM;
5335         }
5336
5337         skb->sk = sk;
5338
5339         nr_files = 0;
5340         fpl->user = get_uid(ctx->user);
5341         for (i = 0; i < nr; i++) {
5342                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
5343
5344                 if (!file)
5345                         continue;
5346                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
5347                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
5348                 nr_files++;
5349         }
5350
5351         if (nr_files) {
5352                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
5353                 fpl->count = nr_files;
5354                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
5355                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
5356                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
5357                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
5358
5359                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
5360                         fput(fpl->fp[i]);
5361         } else {
5362                 kfree_skb(skb);
5363                 kfree(fpl);
5364         }
5365
5366         return 0;
5367 }
5368
5369 /*
5370  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
5371  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
5372  * garbage collection to take care of this problem for us.
5373  */
5374 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
5375 {
5376         unsigned left, total;
5377         int ret = 0;
5378
5379         total = 0;
5380         left = ctx->nr_user_files;
5381         while (left) {
5382                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
5383
5384                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
5385                 if (ret)
5386                         break;
5387                 left -= this_files;
5388                 total += this_files;
5389         }
5390
5391         if (!ret)
5392                 return 0;
5393
5394         while (total < ctx->nr_user_files) {
5395                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
5396
5397                 if (file)
5398                         fput(file);
5399                 total++;
5400         }
5401
5402         return ret;
5403 }
5404 #else
5405 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
5406 {
5407         return 0;
5408 }
5409 #endif
5410
5411 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
5412                                     unsigned nr_files)
5413 {
5414         int i;
5415
5416         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
5417                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
5418                 unsigned this_files;
5419
5420                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
5421                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
5422                                         GFP_KERNEL);
5423                 if (!table->files)
5424                         break;
5425                 nr_files -= this_files;
5426         }
5427
5428         if (i == nr_tables)
5429                 return 0;
5430
5431         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
5432                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
5433                 kfree(table->files);
5434         }
5435         return 1;
5436 }
5437
5438 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
5439 {
5440 #if defined(CONFIG_UNIX)
5441         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
5442         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
5443         struct sk_buff *skb;
5444         int i;
5445
5446         __skb_queue_head_init(&list);
5447
5448         /*
5449          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
5450          * remove this entry and rearrange the file array.
5451          */
5452         skb = skb_dequeue(head);
5453         while (skb) {
5454                 struct scm_fp_list *fp;
5455
5456                 fp = UNIXCB(skb).fp;
5457                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
5458                         int left;
5459
5460                         if (fp->fp[i] != file)
5461                                 continue;
5462
5463                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
5464                         left = fp->count - 1 - i;
5465                         if (left) {
5466                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
5467                                                 left * sizeof(struct file *));
5468                         }
5469                         fp->count--;
5470                         if (!fp->count) {
5471                                 kfree_skb(skb);
5472                                 skb = NULL;
5473                         } else {
5474                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
5475                         }
5476                         fput(file);
5477                         file = NULL;
5478                         break;
5479                 }
5480
5481                 if (!file)
5482                         break;
5483
5484                 __skb_queue_tail(&list, skb);
5485
5486                 skb = skb_dequeue(head);
5487         }
5488
5489         if (skb_peek(&list)) {
5490                 spin_lock_irq(&head->lock);
5491                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
5492                         __skb_queue_tail(head, skb);
5493                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5494         }
5495 #else
5496         fput(file);
5497 #endif
5498 }
5499
5500 struct io_file_put {
5501         struct llist_node llist;
5502         struct file *file;
5503         struct completion *done;
5504 };
5505
5506 static void io_ring_file_ref_flush(struct fixed_file_data *data)
5507 {
5508         struct io_file_put *pfile, *tmp;
5509         struct llist_node *node;
5510
5511         while ((node = llist_del_all(&data->put_llist)) != NULL) {
5512                 llist_for_each_entry_safe(pfile, tmp, node, llist) {
5513                         io_ring_file_put(data->ctx, pfile->file);
5514                         if (pfile->done)
5515                                 complete(pfile->done);
5516                         else
5517                                 kfree(pfile);
5518                 }
5519         }
5520 }
5521
5522 static void io_ring_file_ref_switch(struct work_struct *work)
5523 {
5524         struct fixed_file_data *data;
5525
5526         data = container_of(work, struct fixed_file_data, ref_work);
5527         io_ring_file_ref_flush(data);
5528         percpu_ref_get(&data->refs);
5529         percpu_ref_switch_to_percpu(&data->refs);
5530 }
5531
5532 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
5533 {
5534         struct fixed_file_data *data;
5535
5536         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
5537
5538         /*
5539          * We can't safely switch from inside this context, punt to wq. If
5540          * the table ref is going away, the table is being unregistered.
5541          * Don't queue up the async work for that case, the caller will
5542          * handle it.
5543          */
5544         if (!percpu_ref_is_dying(&data->refs))
5545                 queue_work(system_wq, &data->ref_work);
5546 }
5547
5548 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
5549                                  unsigned nr_args)
5550 {
5551         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
5552         unsigned nr_tables;
5553         struct file *file;
5554         int fd, ret = 0;
5555         unsigned i;
5556
5557         if (ctx->file_data)
5558                 return -EBUSY;
5559         if (!nr_args)
5560                 return -EINVAL;
5561         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
5562                 return -EMFILE;
5563
5564         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
5565         if (!ctx->file_data)
5566                 return -ENOMEM;
5567         ctx->file_data->ctx = ctx;
5568         init_completion(&ctx->file_data->done);
5569
5570         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
5571         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
5572                                         sizeof(struct fixed_file_table),
5573                                         GFP_KERNEL);
5574         if (!ctx->file_data->table) {
5575                 kfree(ctx->file_data);
5576                 ctx->file_data = NULL;
5577                 return -ENOMEM;
5578         }
5579
5580         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_data_ref_zero,
5581                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
5582                 kfree(ctx->file_data->table);
5583                 kfree(ctx->file_data);
5584                 ctx->file_data = NULL;
5585                 return -ENOMEM;
5586         }
5587         ctx->file_data->put_llist.first = NULL;
5588         INIT_WORK(&ctx->file_data->ref_work, io_ring_file_ref_switch);
5589
5590         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
5591                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
5592                 kfree(ctx->file_data->table);
5593                 kfree(ctx->file_data);
5594                 ctx->file_data = NULL;
5595                 return -ENOMEM;
5596         }
5597
5598         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
5599                 struct fixed_file_table *table;
5600                 unsigned index;
5601
5602                 ret = -EFAULT;
5603                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
5604                         break;
5605                 /* allow sparse sets */
5606                 if (fd == -1) {
5607                         ret = 0;
5608                         continue;
5609                 }
5610
5611                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5612                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
5613                 file = fget(fd);
5614
5615                 ret = -EBADF;
5616                 if (!file)
5617                         break;
5618
5619                 /*
5620                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
5621                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
5622                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
5623                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
5624                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
5625                  */
5626                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
5627                         fput(file);
5628                         break;
5629                 }
5630                 ret = 0;
5631                 table->files[index] = file;
5632         }
5633
5634         if (ret) {
5635                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
5636                         file = io_file_from_index(ctx, i);
5637                         if (file)
5638                                 fput(file);
5639                 }
5640                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
5641                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
5642
5643                 kfree(ctx->file_data->table);
5644                 kfree(ctx->file_data);
5645                 ctx->file_data = NULL;
5646                 ctx->nr_user_files = 0;
5647                 return ret;
5648         }
5649
5650         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
5651         if (ret)
5652                 io_sqe_files_unregister(ctx);
5653
5654         return ret;
5655 }
5656
5657 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
5658                                 int index)
5659 {
5660 #if defined(CONFIG_UNIX)
5661         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
5662         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
5663         struct sk_buff *skb;
5664
5665         /*
5666          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
5667          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
5668          * and filling it in.
5669          */
5670         spin_lock_irq(&head->lock);
5671         skb = skb_peek(head);
5672         if (skb) {
5673                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
5674
5675                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
5676                         __skb_unlink(skb, head);
5677                         spin_unlock_irq(&head->lock);
5678                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
5679                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
5680                         fpl->count++;
5681                         spin_lock_irq(&head->lock);
5682                         __skb_queue_head(head, skb);
5683                 } else {
5684                         skb = NULL;
5685                 }
5686         }
5687         spin_unlock_irq(&head->lock);
5688
5689         if (skb) {
5690                 fput(file);
5691                 return 0;
5692         }
5693
5694         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
5695 #else
5696         return 0;
5697 #endif
5698 }
5699
5700 static void io_atomic_switch(struct percpu_ref *ref)
5701 {
5702         struct fixed_file_data *data;
5703
5704         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
5705         clear_bit(FFD_F_ATOMIC, &data->state);
5706 }
5707
5708 static bool io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
5709                                   struct file *file)
5710 {
5711         struct io_file_put *pfile, pfile_stack;
5712         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
5713
5714         /*
5715          * If we fail allocating the struct we need for doing async reomval
5716          * of this file, just punt to sync and wait for it.
5717          */
5718         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
5719         if (!pfile) {
5720                 pfile = &pfile_stack;
5721                 pfile->done = &done;
5722         }
5723
5724         pfile->file = file;
5725         llist_add(&pfile->llist, &data->put_llist);
5726
5727         if (pfile == &pfile_stack) {
5728                 if (!test_and_set_bit(FFD_F_ATOMIC, &data->state)) {
5729                         percpu_ref_put(&data->refs);
5730                         percpu_ref_switch_to_atomic(&data->refs,
5731                                                         io_atomic_switch);
5732                 }
5733                 wait_for_completion(&done);
5734                 flush_work(&data->ref_work);
5735                 return false;
5736         }
5737
5738         return true;
5739 }
5740
5741 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
5742                                  struct io_uring_files_update *up,
5743                                  unsigned nr_args)
5744 {
5745         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
5746         bool ref_switch = false;
5747         struct file *file;
5748         __s32 __user *fds;
5749         int fd, i, err;
5750         __u32 done;
5751
5752         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
5753                 return -EOVERFLOW;
5754         if (done > ctx->nr_user_files)
5755                 return -EINVAL;
5756
5757         done = 0;
5758         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
5759         while (nr_args) {
5760                 struct fixed_file_table *table;
5761                 unsigned index;
5762
5763                 err = 0;
5764                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
5765                         err = -EFAULT;
5766                         break;
5767                 }
5768                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
5769                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5770                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
5771                 if (table->files[index]) {
5772                         file = io_file_from_index(ctx, index);
5773                         table->files[index] = NULL;
5774                         if (io_queue_file_removal(data, file))
5775                                 ref_switch = true;
5776                 }
5777                 if (fd != -1) {
5778                         file = fget(fd);
5779                         if (!file) {
5780                                 err = -EBADF;
5781                                 break;
5782                         }
5783                         /*
5784                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
5785                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
5786                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
5787                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
5788                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
5789                          * support regular read/write anyway.
5790                          */
5791                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
5792                                 fput(file);
5793                                 err = -EBADF;
5794                                 break;
5795                         }
5796                         table->files[index] = file;
5797                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
5798                         if (err)
5799                                 break;
5800                 }
5801                 nr_args--;
5802                 done++;
5803                 up->offset++;
5804         }
5805
5806         if (ref_switch && !test_and_set_bit(FFD_F_ATOMIC, &data->state)) {
5807                 percpu_ref_put(&data->refs);
5808                 percpu_ref_switch_to_atomic(&data->refs, io_atomic_switch);
5809         }
5810
5811         return done ? done : err;
5812 }
5813 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
5814                                unsigned nr_args)
5815 {
5816         struct io_uring_files_update up;
5817
5818         if (!ctx->file_data)
5819                 return -ENXIO;
5820         if (!nr_args)
5821                 return -EINVAL;
5822         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
5823                 return -EFAULT;
5824         if (up.resv)
5825                 return -EINVAL;
5826
5827         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
5828 }
5829
5830 static void io_put_work(struct io_wq_work *work)
5831 {
5832         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5833
5834         io_put_req(req);
5835 }
5836
5837 static void io_get_work(struct io_wq_work *work)
5838 {
5839         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5840
5841         refcount_inc(&req->refs);
5842 }
5843
5844 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
5845                               struct io_uring_params *p)
5846 {
5847         struct io_wq_data data;
5848         struct fd f;
5849         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
5850         unsigned int concurrency;
5851         int ret = 0;
5852
5853         data.user = ctx->user;
5854         data.get_work = io_get_work;
5855         data.put_work = io_put_work;
5856
5857         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
5858                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
5859                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
5860
5861                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
5862                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
5863                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
5864                         ctx->io_wq = NULL;
5865                 }
5866                 return ret;
5867         }
5868
5869         f = fdget(p->wq_fd);
5870         if (!f.file)
5871                 return -EBADF;
5872
5873         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
5874                 ret = -EINVAL;
5875                 goto out_fput;
5876         }
5877
5878         ctx_attach = f.file->private_data;
5879         /* @io_wq is protected by holding the fd */
5880         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
5881                 ret = -EINVAL;
5882                 goto out_fput;
5883         }
5884
5885         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
5886 out_fput:
5887         fdput(f);
5888         return ret;
5889 }
5890
5891 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
5892                                struct io_uring_params *p)
5893 {
5894         int ret;
5895
5896         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
5897         mmgrab(current->mm);
5898         ctx->sqo_mm = current->mm;
5899
5900         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
5901                 ret = -EPERM;
5902                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
5903                         goto err;
5904
5905                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
5906                 if (!ctx->sq_thread_idle)
5907                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
5908
5909                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
5910                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
5911
5912                         ret = -EINVAL;
5913                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
5914                                 goto err;
5915                         if (!cpu_online(cpu))
5916                                 goto err;
5917
5918                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
5919                                                         ctx, cpu,
5920                                                         "io_uring-sq");
5921                 } else {
5922                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
5923                                                         "io_uring-sq");
5924                 }
5925                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
5926                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
5927                         ctx->sqo_thread = NULL;
5928                         goto err;
5929                 }
5930                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
5931         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
5932                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
5933                 ret = -EINVAL;
5934                 goto err;
5935         }
5936
5937         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
5938         if (ret)
5939                 goto err;
5940
5941         return 0;
5942 err:
5943         io_finish_async(ctx);
5944         mmdrop(ctx->sqo_mm);
5945         ctx->sqo_mm = NULL;
5946         return ret;
5947 }
5948
5949 static void io_unaccount_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
5950 {
5951         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
5952 }
5953
5954 static int io_account_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
5955 {
5956         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
5957
5958         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
5959         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
5960
5961         do {
5962                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
5963                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
5964                 if (new_pages > page_limit)
5965                         return -ENOMEM;
5966         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
5967                                         new_pages) != cur_pages);
5968
5969         return 0;
5970 }
5971
5972 static void io_mem_free(void *ptr)
5973 {
5974         struct page *page;
5975
5976         if (!ptr)
5977                 return;
5978
5979         page = virt_to_head_page(ptr);
5980         if (put_page_testzero(page))
5981                 free_compound_page(page);
5982 }
5983
5984 static void *io_mem_alloc(size_t size)
5985 {
5986         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
5987                                 __GFP_NORETRY;
5988
5989         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
5990 }
5991
5992 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
5993                                 size_t *sq_offset)
5994 {
5995         struct io_rings *rings;
5996         size_t off, sq_array_size;
5997
5998         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
5999         if (off == SIZE_MAX)
6000                 return SIZE_MAX;
6001
6002 #ifdef CONFIG_SMP
6003         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
6004         if (off == 0)
6005                 return SIZE_MAX;
6006 #endif
6007
6008         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
6009         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
6010                 return SIZE_MAX;
6011
6012         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
6013                 return SIZE_MAX;
6014
6015         if (sq_offset)
6016                 *sq_offset = off;
6017
6018         return off;
6019 }
6020
6021 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
6022 {
6023         size_t pages;
6024
6025         pages = (size_t)1 << get_order(
6026                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
6027         pages += (size_t)1 << get_order(
6028                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
6029
6030         return pages;
6031 }
6032
6033 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6034 {
6035         int i, j;
6036
6037         if (!ctx->user_bufs)
6038                 return -ENXIO;
6039
6040         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
6041                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
6042
6043                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
6044                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
6045
6046                 if (ctx->account_mem)
6047                         io_unaccount_mem(ctx->user, imu->nr_bvecs);
6048                 kvfree(imu->bvec);
6049                 imu->nr_bvecs = 0;
6050         }
6051
6052         kfree(ctx->user_bufs);
6053         ctx->user_bufs = NULL;
6054         ctx->nr_user_bufs = 0;
6055         return 0;
6056 }
6057
6058 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
6059                        void __user *arg, unsigned index)
6060 {
6061         struct iovec __user *src;
6062
6063 #ifdef CONFIG_COMPAT
6064         if (ctx->compat) {
6065                 struct compat_iovec __user *ciovs;
6066                 struct compat_iovec ciov;
6067
6068                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
6069                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
6070                         return -EFAULT;
6071
6072                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
6073                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
6074                 return 0;
6075         }
6076 #endif
6077         src = (struct iovec __user *) arg;
6078         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
6079                 return -EFAULT;
6080         return 0;
6081 }
6082
6083 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6084                                   unsigned nr_args)
6085 {
6086         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
6087         struct page **pages = NULL;
6088         int i, j, got_pages = 0;
6089         int ret = -EINVAL;
6090
6091         if (ctx->user_bufs)
6092                 return -EBUSY;
6093         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
6094                 return -EINVAL;
6095
6096         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
6097                                         GFP_KERNEL);
6098         if (!ctx->user_bufs)
6099                 return -ENOMEM;
6100
6101         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
6102                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
6103                 unsigned long off, start, end, ubuf;
6104                 int pret, nr_pages;
6105                 struct iovec iov;
6106                 size_t size;
6107
6108                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
6109                 if (ret)
6110                         goto err;
6111
6112                 /*
6113                  * Don't impose further limits on the size and buffer
6114                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
6115                  * submitted if they are wrong.
6116                  */
6117                 ret = -EFAULT;
6118                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
6119                         goto err;
6120
6121                 /* arbitrary limit, but we need something */
6122                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
6123                         goto err;
6124
6125                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
6126                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
6127                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
6128                 nr_pages = end - start;
6129
6130                 if (ctx->account_mem) {
6131                         ret = io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
6132                         if (ret)
6133                                 goto err;
6134                 }
6135
6136                 ret = 0;
6137                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
6138                         kfree(vmas);
6139                         kfree(pages);
6140                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
6141                                                 GFP_KERNEL);
6142                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
6143                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
6144                                         GFP_KERNEL);
6145                         if (!pages || !vmas) {
6146                                 ret = -ENOMEM;
6147                                 if (ctx->account_mem)
6148                                         io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
6149                                 goto err;
6150                         }
6151                         got_pages = nr_pages;
6152                 }
6153
6154                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
6155                                                 GFP_KERNEL);
6156                 ret = -ENOMEM;
6157                 if (!imu->bvec) {
6158                         if (ctx->account_mem)
6159                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
6160                         goto err;
6161                 }
6162
6163                 ret = 0;
6164                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
6165                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
6166                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
6167                                       pages, vmas);
6168                 if (pret == nr_pages) {
6169                         /* don't support file backed memory */
6170                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
6171                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
6172
6173                                 if (vma->vm_file &&
6174                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
6175                                         ret = -EOPNOTSUPP;
6176                                         break;
6177                                 }
6178                         }
6179                 } else {
6180                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
6181                 }
6182                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
6183                 if (ret) {
6184                         /*
6185                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
6186                          * release any pages we did get
6187                          */
6188                         if (pret > 0)
6189                                 unpin_user_pages(pages, pret);
6190                         if (ctx->account_mem)
6191                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
6192                         kvfree(imu->bvec);
6193                         goto err;
6194                 }
6195
6196                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
6197                 size = iov.iov_len;
6198                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
6199                         size_t vec_len;
6200
6201                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
6202                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
6203                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
6204                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
6205                         off = 0;
6206                         size -= vec_len;
6207                 }
6208                 /* store original address for later verification */
6209                 imu->ubuf = ubuf;
6210                 imu->len = iov.iov_len;
6211                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
6212
6213                 ctx->nr_user_bufs++;
6214         }
6215         kvfree(pages);
6216         kvfree(vmas);
6217         return 0;
6218 err:
6219         kvfree(pages);
6220         kvfree(vmas);
6221         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
6222         return ret;
6223 }
6224
6225 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
6226 {
6227         __s32 __user *fds = arg;
6228         int fd;
6229
6230         if (ctx->cq_ev_fd)
6231                 return -EBUSY;
6232
6233         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
6234                 return -EFAULT;
6235
6236         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
6237         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
6238                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
6239                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
6240                 return ret;
6241         }
6242
6243         return 0;
6244 }
6245
6246 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6247 {
6248         if (ctx->cq_ev_fd) {
6249                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
6250                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
6251                 return 0;
6252         }
6253
6254         return -ENXIO;
6255 }
6256
6257 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
6258 {
6259         io_finish_async(ctx);
6260         if (ctx->sqo_mm)
6261                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
6262
6263         io_iopoll_reap_events(ctx);
6264         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
6265         io_sqe_files_unregister(ctx);
6266         io_eventfd_unregister(ctx);
6267
6268 #if defined(CONFIG_UNIX)
6269         if (ctx->ring_sock) {
6270                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
6271                 sock_release(ctx->ring_sock);
6272         }
6273 #endif
6274
6275         io_mem_free(ctx->rings);
6276         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
6277
6278         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
6279         if (ctx->account_mem)
6280                 io_unaccount_mem(ctx->user,
6281                                 ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries));
6282         free_uid(ctx->user);
6283         put_cred(ctx->creds);
6284         kfree(ctx->completions);
6285         kfree(ctx->cancel_hash);
6286         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
6287         kfree(ctx);
6288 }
6289
6290 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
6291 {
6292         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6293         __poll_t mask = 0;
6294
6295         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
6296         /*
6297          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
6298          * io_commit_cqring
6299          */
6300         smp_rmb();
6301         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
6302             ctx->rings->sq_ring_entries)
6303                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
6304         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) != ctx->cached_cq_tail)
6305                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
6306
6307         return mask;
6308 }
6309
6310 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
6311 {
6312         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6313
6314         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
6315 }
6316
6317 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
6318 {
6319         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6320         const struct cred *cred;
6321
6322         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
6323         if (cred)
6324                 put_cred(cred);
6325         return 0;
6326 }
6327
6328 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
6329 {
6330         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6331         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
6332         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6333
6334         /*
6335          * Wait for sq thread to idle, if we have one. It won't spin on new
6336          * work after we've killed the ctx ref above. This is important to do
6337          * before we cancel existing commands, as the thread could otherwise
6338          * be queueing new work post that. If that's work we need to cancel,
6339          * it could cause shutdown to hang.
6340          */
6341         while (ctx->sqo_thread && !wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
6342                 cpu_relax();
6343
6344         io_kill_timeouts(ctx);
6345         io_poll_remove_all(ctx);
6346
6347         if (ctx->io_wq)
6348                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
6349
6350         io_iopoll_reap_events(ctx);
6351         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
6352         if (ctx->rings)
6353                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
6354         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
6355         wait_for_completion(&ctx->completions[0]);
6356         io_ring_ctx_free(ctx);
6357 }
6358
6359 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
6360 {
6361         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6362
6363         file->private_data = NULL;
6364         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
6365         return 0;
6366 }
6367
6368 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
6369                                   struct files_struct *files)
6370 {
6371         struct io_kiocb *req;
6372         DEFINE_WAIT(wait);
6373
6374         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
6375                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL;
6376
6377                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
6378                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
6379                         if (req->work.files != files)
6380                                 continue;
6381                         /* req is being completed, ignore */
6382                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
6383                                 continue;
6384                         cancel_req = req;
6385                         break;
6386                 }
6387                 if (cancel_req)
6388                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
6389                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
6390                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
6391
6392                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
6393                 if (!cancel_req)
6394                         break;
6395
6396                 io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
6397                 io_put_req(cancel_req);
6398                 schedule();
6399         }
6400         finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
6401 }
6402
6403 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
6404 {
6405         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6406
6407         io_uring_cancel_files(ctx, data);
6408         return 0;
6409 }
6410
6411 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
6412                                             loff_t pgoff, size_t sz)
6413 {
6414         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6415         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
6416         struct page *page;
6417         void *ptr;
6418
6419         switch (offset) {
6420         case IORING_OFF_SQ_RING:
6421         case IORING_OFF_CQ_RING:
6422                 ptr = ctx->rings;
6423                 break;
6424         case IORING_OFF_SQES:
6425                 ptr = ctx->sq_sqes;
6426                 break;
6427         default:
6428                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6429         }
6430
6431         page = virt_to_head_page(ptr);
6432         if (sz > page_size(page))
6433                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6434
6435         return ptr;
6436 }
6437
6438 #ifdef CONFIG_MMU
6439
6440 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
6441 {
6442         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
6443         unsigned long pfn;
6444         void *ptr;
6445
6446         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
6447         if (IS_ERR(ptr))
6448                 return PTR_ERR(ptr);
6449
6450         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
6451         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
6452 }
6453
6454 #else /* !CONFIG_MMU */
6455
6456 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
6457 {
6458         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
6459 }
6460
6461 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
6462 {
6463         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
6464 }
6465
6466 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
6467         unsigned long addr, unsigned long len,
6468         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
6469 {
6470         void *ptr;
6471
6472         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
6473         if (IS_ERR(ptr))
6474                 return PTR_ERR(ptr);
6475
6476         return (unsigned long) ptr;
6477 }
6478
6479 #endif /* !CONFIG_MMU */
6480
6481 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
6482                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
6483                 size_t, sigsz)
6484 {
6485         struct io_ring_ctx *ctx;
6486         long ret = -EBADF;
6487         int submitted = 0;
6488         struct fd f;
6489
6490         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
6491                 return -EINVAL;
6492
6493         f = fdget(fd);
6494         if (!f.file)
6495                 return -EBADF;
6496
6497         ret = -EOPNOTSUPP;
6498         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
6499                 goto out_fput;
6500
6501         ret = -ENXIO;
6502         ctx = f.file->private_data;
6503         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
6504                 goto out_fput;
6505
6506         /*
6507          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
6508          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
6509          * we were asked to.
6510          */
6511         ret = 0;
6512         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
6513                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
6514                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
6515                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
6516                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
6517                 submitted = to_submit;
6518         } else if (to_submit) {
6519                 struct mm_struct *cur_mm;
6520
6521                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6522                 /* already have mm, so io_submit_sqes() won't try to grab it */
6523                 cur_mm = ctx->sqo_mm;
6524                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd,
6525                                            &cur_mm, false);
6526                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6527
6528                 if (submitted != to_submit)
6529                         goto out;
6530         }
6531         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
6532                 unsigned nr_events = 0;
6533
6534                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
6535
6536                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
6537                         ret = io_iopoll_check(ctx, &nr_events, min_complete);
6538                 } else {
6539                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
6540                 }
6541         }
6542
6543 out:
6544         percpu_ref_put(&ctx->refs);
6545 out_fput:
6546         fdput(f);
6547         return submitted ? submitted : ret;
6548 }
6549
6550 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
6551 {
6552         const struct cred *cred = p;
6553         struct seq_file *m = data;
6554         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
6555         struct group_info *gi;
6556         kernel_cap_t cap;
6557         unsigned __capi;
6558         int g;
6559
6560         seq_printf(m, "%5d\n", id);
6561         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
6562         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
6563         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
6564         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
6565         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
6566         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
6567         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
6568         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
6569         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
6570         gi = cred->group_info;
6571         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
6572                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
6573                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
6574         }
6575         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
6576         cap = cred->cap_effective;
6577         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
6578                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
6579         seq_putc(m, '\n');
6580         return 0;
6581 }
6582
6583 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
6584 {
6585         int i;
6586
6587         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6588         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
6589         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6590                 struct fixed_file_table *table;
6591                 struct file *f;
6592
6593                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6594                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6595                 if (f)
6596                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
6597                 else
6598                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
6599         }
6600         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
6601         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
6602                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
6603
6604                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
6605                                                 (unsigned int) buf->len);
6606         }
6607         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
6608                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
6609                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
6610         }
6611         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6612 }
6613
6614 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
6615 {
6616         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
6617
6618         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
6619                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
6620                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
6621         }
6622 }
6623
6624 static const struct file_operations io_uring_fops = {
6625         .release        = io_uring_release,
6626         .flush          = io_uring_flush,
6627         .mmap           = io_uring_mmap,
6628 #ifndef CONFIG_MMU
6629         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
6630         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
6631 #endif
6632         .poll           = io_uring_poll,
6633         .fasync         = io_uring_fasync,
6634         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
6635 };
6636
6637 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
6638                                   struct io_uring_params *p)
6639 {
6640         struct io_rings *rings;
6641         size_t size, sq_array_offset;
6642
6643         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
6644         if (size == SIZE_MAX)
6645                 return -EOVERFLOW;
6646
6647         rings = io_mem_alloc(size);
6648         if (!rings)
6649                 return -ENOMEM;
6650
6651         ctx->rings = rings;
6652         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
6653         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
6654         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
6655         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
6656         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
6657         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
6658         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
6659         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
6660         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
6661
6662         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
6663         if (size == SIZE_MAX) {
6664                 io_mem_free(ctx->rings);
6665                 ctx->rings = NULL;
6666                 return -EOVERFLOW;
6667         }
6668
6669         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
6670         if (!ctx->sq_sqes) {
6671                 io_mem_free(ctx->rings);
6672                 ctx->rings = NULL;
6673                 return -ENOMEM;
6674         }
6675
6676         return 0;
6677 }
6678
6679 /*
6680  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
6681  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
6682  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
6683  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
6684  */
6685 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
6686 {
6687         struct file *file;
6688         int ret;
6689
6690 #if defined(CONFIG_UNIX)
6691         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
6692                                 &ctx->ring_sock);
6693         if (ret)
6694                 return ret;
6695 #endif
6696
6697         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
6698         if (ret < 0)
6699                 goto err;
6700
6701         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
6702                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
6703         if (IS_ERR(file)) {
6704                 put_unused_fd(ret);
6705                 ret = PTR_ERR(file);
6706                 goto err;
6707         }
6708
6709 #if defined(CONFIG_UNIX)
6710         ctx->ring_sock->file = file;
6711 #endif
6712         fd_install(ret, file);
6713         return ret;
6714 err:
6715 #if defined(CONFIG_UNIX)
6716         sock_release(ctx->ring_sock);
6717         ctx->ring_sock = NULL;
6718 #endif
6719         return ret;
6720 }
6721
6722 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p)
6723 {
6724         struct user_struct *user = NULL;
6725         struct io_ring_ctx *ctx;
6726         bool account_mem;
6727         int ret;
6728
6729         if (!entries)
6730                 return -EINVAL;
6731         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
6732                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
6733                         return -EINVAL;
6734                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
6735         }
6736
6737         /*
6738          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
6739          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
6740          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
6741          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
6742          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
6743          * of CQ ring entries manually.
6744          */
6745         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
6746         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
6747                 /*
6748                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
6749                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
6750                  * any cq vs sq ring sizing.
6751                  */
6752                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
6753                         return -EINVAL;
6754                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
6755                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
6756                                 return -EINVAL;
6757                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
6758                 }
6759                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
6760         } else {
6761                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
6762         }
6763
6764         user = get_uid(current_user());
6765         account_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
6766
6767         if (account_mem) {
6768                 ret = io_account_mem(user,
6769                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
6770                 if (ret) {
6771                         free_uid(user);
6772                         return ret;
6773                 }
6774         }
6775
6776         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
6777         if (!ctx) {
6778                 if (account_mem)
6779                         io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
6780                                                                 p->cq_entries));
6781                 free_uid(user);
6782                 return -ENOMEM;
6783         }
6784         ctx->compat = in_compat_syscall();
6785         ctx->account_mem = account_mem;
6786         ctx->user = user;
6787         ctx->creds = get_current_cred();
6788
6789         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
6790         if (ret)
6791                 goto err;
6792
6793         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
6794         if (ret)
6795                 goto err;
6796
6797         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
6798         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
6799         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
6800         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
6801         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
6802         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
6803         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
6804         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
6805
6806         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
6807         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
6808         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
6809         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
6810         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
6811         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
6812         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
6813
6814         /*
6815          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
6816          * having closed it before we finish setup
6817          */
6818         ret = io_uring_get_fd(ctx);
6819         if (ret < 0)
6820                 goto err;
6821
6822         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
6823                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
6824                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY;
6825         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
6826         return ret;
6827 err:
6828         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
6829         return ret;
6830 }
6831
6832 /*
6833  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
6834  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
6835  * params structure passed in.
6836  */
6837 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
6838 {
6839         struct io_uring_params p;
6840         long ret;
6841         int i;
6842
6843         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
6844                 return -EFAULT;
6845         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
6846                 if (p.resv[i])
6847                         return -EINVAL;
6848         }
6849
6850         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
6851                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
6852                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
6853                 return -EINVAL;
6854
6855         ret = io_uring_create(entries, &p);
6856         if (ret < 0)
6857                 return ret;
6858
6859         if (copy_to_user(params, &p, sizeof(p)))
6860                 return -EFAULT;
6861
6862         return ret;
6863 }
6864
6865 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
6866                 struct io_uring_params __user *, params)
6867 {
6868         return io_uring_setup(entries, params);
6869 }
6870
6871 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
6872 {
6873         struct io_uring_probe *p;
6874         size_t size;
6875         int i, ret;
6876
6877         size = struct_size(p, ops, nr_args);
6878         if (size == SIZE_MAX)
6879                 return -EOVERFLOW;
6880         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
6881         if (!p)
6882                 return -ENOMEM;
6883
6884         ret = -EFAULT;
6885         if (copy_from_user(p, arg, size))
6886                 goto out;
6887         ret = -EINVAL;
6888         if (memchr_inv(p, 0, size))
6889                 goto out;
6890
6891         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
6892         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
6893                 nr_args = IORING_OP_LAST;
6894
6895         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
6896                 p->ops[i].op = i;
6897                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
6898                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
6899         }
6900         p->ops_len = i;
6901
6902         ret = 0;
6903         if (copy_to_user(arg, p, size))
6904                 ret = -EFAULT;
6905 out:
6906         kfree(p);
6907         return ret;
6908 }
6909
6910 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
6911 {
6912         const struct cred *creds = get_current_cred();
6913         int id;
6914
6915         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
6916                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
6917         if (id < 0)
6918                 put_cred(creds);
6919         return id;
6920 }
6921
6922 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
6923 {
6924         const struct cred *old_creds;
6925
6926         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
6927         if (old_creds) {
6928                 put_cred(old_creds);
6929                 return 0;
6930         }
6931
6932         return -EINVAL;
6933 }
6934
6935 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
6936 {
6937         switch (op) {
6938         case IORING_UNREGISTER_FILES:
6939         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
6940         case IORING_REGISTER_PROBE:
6941         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
6942         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
6943                 return false;
6944         default:
6945                 return true;
6946         }
6947 }
6948
6949 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
6950                                void __user *arg, unsigned nr_args)
6951         __releases(ctx->uring_lock)
6952         __acquires(ctx->uring_lock)
6953 {
6954         int ret;
6955
6956         /*
6957          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
6958          * someone else killed the ctx or is already going through
6959          * io_uring_register().
6960          */
6961         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
6962                 return -ENXIO;
6963
6964         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
6965                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
6966
6967                 /*
6968                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
6969                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
6970                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
6971                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
6972                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
6973                  * after we've killed the percpu ref.
6974                  */
6975                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6976                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->completions[0]);
6977                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6978                 if (ret) {
6979                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
6980                         ret = -EINTR;
6981                         goto out;
6982                 }
6983         }
6984
6985         switch (opcode) {
6986         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
6987                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
6988                 break;
6989         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
6990                 ret = -EINVAL;
6991                 if (arg || nr_args)
6992                         break;
6993                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
6994                 break;
6995         case IORING_REGISTER_FILES:
6996                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
6997                 break;
6998         case IORING_UNREGISTER_FILES:
6999                 ret = -EINVAL;
7000                 if (arg || nr_args)
7001                         break;
7002                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
7003                 break;
7004         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
7005                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
7006                 break;
7007         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
7008         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
7009                 ret = -EINVAL;
7010                 if (nr_args != 1)
7011                         break;
7012                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
7013                 if (ret)
7014                         break;
7015                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
7016                         ctx->eventfd_async = 1;
7017                 else
7018                         ctx->eventfd_async = 0;
7019                 break;
7020         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
7021                 ret = -EINVAL;
7022                 if (arg || nr_args)
7023                         break;
7024                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
7025                 break;
7026         case IORING_REGISTER_PROBE:
7027                 ret = -EINVAL;
7028                 if (!arg || nr_args > 256)
7029                         break;
7030                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
7031                 break;
7032         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
7033                 ret = -EINVAL;
7034                 if (arg || nr_args)
7035                         break;
7036                 ret = io_register_personality(ctx);
7037                 break;
7038         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
7039                 ret = -EINVAL;
7040                 if (arg)
7041                         break;
7042                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
7043                 break;
7044         default:
7045                 ret = -EINVAL;
7046                 break;
7047         }
7048
7049         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
7050                 /* bring the ctx back to life */
7051                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
7052 out:
7053                 reinit_completion(&ctx->completions[0]);
7054         }
7055         return ret;
7056 }
7057
7058 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
7059                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
7060 {
7061         struct io_ring_ctx *ctx;
7062         long ret = -EBADF;
7063         struct fd f;
7064
7065         f = fdget(fd);
7066         if (!f.file)
7067                 return -EBADF;
7068
7069         ret = -EOPNOTSUPP;
7070         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7071                 goto out_fput;
7072
7073         ctx = f.file->private_data;
7074
7075         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7076         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
7077         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7078         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
7079                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
7080 out_fput:
7081         fdput(f);
7082         return ret;
7083 }
7084
7085 static int __init io_uring_init(void)
7086 {
7087 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
7088         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
7089         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
7090 } while (0)
7091
7092 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
7093         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
7094         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
7095         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
7096         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
7097         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
7098         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
7099         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
7100         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
7101         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
7102         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
7103         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
7104         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
7105         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
7106         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
7107         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u16,  poll_events);
7108         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
7109         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
7110         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
7111         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
7112         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
7113         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
7114         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
7115         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
7116         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
7117         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
7118         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
7119
7120         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
7121         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
7122         return 0;
7123 };
7124 __initcall(io_uring_init);