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