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 #include <linux/fs_struct.h>
  79
  80 #define CREATE_TRACE_POINTS
  81 #include <trace/events/io_uring.h>
  82
  83 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  84
  85 #include "internal.h"
  86 #include "io-wq.h"
  87
  88 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  89 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  90
  91 /*
  92  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  93  */
  94 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  95 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  96 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  97 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
  98
  99 struct io_uring {
 100         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 101         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 102 };
 103
 104 /*
 105  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 106  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 107  *
 108  * The offsets to the member fields are published through struct
 109  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 110  */
 111 struct io_rings {
 112         /*
 113          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 114          * masked to get valid indices.
 115          *
 116          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 117          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 118          * cq ring.
 119          */
 120         struct io_uring         sq, cq;
 121         /*
 122          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 123          * ring_entries - 1)
 124          */
 125         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 126         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 127         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 128         /*
 129          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 130          * invalid index stored in array
 131          *
 132          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 133          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 134          * cached value).
 135          *
 136          * After a new SQ head value was read by the application this
 137          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 138          * the new SQ head (and possibly more).
 139          */
 140         u32                     sq_dropped;
 141         /*
 142          * Runtime flags
 143          *
 144          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 145          * application.
 146          *
 147          * The application needs a full memory barrier before checking
 148          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 149          */
 150         u32                     sq_flags;
 151         /*
 152          * Number of completion events lost because the queue was full;
 153          * this should be avoided by the application by making sure
 154          * there are not more requests pending than there is space in
 155          * the completion queue.
 156          *
 157          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 158          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 159          * cached value).
 160          *
 161          * As completion events come in out of order this counter is not
 162          * ordered with any other data.
 163          */
 164         u32                     cq_overflow;
 165         /*
 166          * Ring buffer of completion events.
 167          *
 168          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 169          * produced, so the application is allowed to modify pending
 170          * entries.
 171          */
 172         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 173 };
 174
 175 struct io_mapped_ubuf {
 176         u64             ubuf;
 177         size_t          len;
 178         struct          bio_vec *bvec;
 179         unsigned int    nr_bvecs;
 180 };
 181
 182 struct fixed_file_table {
 183         struct file             **files;
 184 };
 185
 186 enum {
 187         FFD_F_ATOMIC,
 188 };
 189
 190 struct fixed_file_data {
 191         struct fixed_file_table         *table;
 192         struct io_ring_ctx              *ctx;
 193
 194         struct percpu_ref               refs;
 195         struct llist_head               put_llist;
 196         unsigned long                   state;
 197         struct work_struct              ref_work;
 198         struct completion               done;
 199 };
 200
 201 struct io_ring_ctx {
 202         struct {
 203                 struct percpu_ref       refs;
 204         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 205
 206         struct {
 207                 unsigned int            flags;
 208                 unsigned int            compat: 1;
 209                 unsigned int            account_mem: 1;
 210                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 211                 unsigned int            drain_next: 1;
 212                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 213
 214                 /*
 215                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 216                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 217                  *
 218                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 219                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 220                  * the queue when needed.
 221                  *
 222                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 223                  * array.
 224                  */
 225                 u32                     *sq_array;
 226                 unsigned                cached_sq_head;
 227                 unsigned                sq_entries;
 228                 unsigned                sq_mask;
 229                 unsigned                sq_thread_idle;
 230                 unsigned                cached_sq_dropped;
 231                 atomic_t                cached_cq_overflow;
 232                 unsigned long           sq_check_overflow;
 233
 234                 struct list_head        defer_list;
 235                 struct list_head        timeout_list;
 236                 struct list_head        cq_overflow_list;
 237
 238                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
 239                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 240         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 241
 242         struct io_rings *rings;
 243
 244         /* IO offload */
 245         struct io_wq            *io_wq;
 246         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
 247         struct mm_struct        *sqo_mm;
 248         wait_queue_head_t       sqo_wait;
 249
 250         /*
 251          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 252          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 253          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 254          */
 255         struct fixed_file_data  *file_data;
 256         unsigned                nr_user_files;
 257         int                     ring_fd;
 258         struct file             *ring_file;
 259
 260         /* if used, fixed mapped user buffers */
 261         unsigned                nr_user_bufs;
 262         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 263
 264         struct user_struct      *user;
 265
 266         const struct cred       *creds;
 267
 268         /* 0 is for ctx quiesce/reinit/free, 1 is for sqo_thread started */
 269         struct completion       *completions;
 270
 271         /* if all else fails... */
 272         struct io_kiocb         *fallback_req;
 273
 274 #if defined(CONFIG_UNIX)
 275         struct socket           *ring_sock;
 276 #endif
 277
 278         struct idr              personality_idr;
 279
 280         struct {
 281                 unsigned                cached_cq_tail;
 282                 unsigned                cq_entries;
 283                 unsigned                cq_mask;
 284                 atomic_t                cq_timeouts;
 285                 unsigned long           cq_check_overflow;
 286                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 287                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 288                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 289         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 290
 291         struct {
 292                 struct mutex            uring_lock;
 293                 wait_queue_head_t       wait;
 294         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 295
 296         struct {
 297                 spinlock_t              completion_lock;
 298                 struct llist_head       poll_llist;
 299
 300                 /*
 301                  * ->poll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 302                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 303                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 304                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 305                  */
 306                 struct list_head        poll_list;
 307                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 308                 unsigned                cancel_hash_bits;
 309                 bool                    poll_multi_file;
 310
 311                 spinlock_t              inflight_lock;
 312                 struct list_head        inflight_list;
 313         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 314 };
 315
 316 /*
 317  * First field must be the file pointer in all the
 318  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 319  */
 320 struct io_poll_iocb {
 321         struct file                     *file;
 322         union {
 323                 struct wait_queue_head  *head;
 324                 u64                     addr;
 325         };
 326         __poll_t                        events;
 327         bool                            done;
 328         bool                            canceled;
 329         struct wait_queue_entry         wait;
 330 };
 331
 332 struct io_close {
 333         struct file                     *file;
 334         struct file                     *put_file;
 335         int                             fd;
 336 };
 337
 338 struct io_timeout_data {
 339         struct io_kiocb                 *req;
 340         struct hrtimer                  timer;
 341         struct timespec64               ts;
 342         enum hrtimer_mode               mode;
 343         u32                             seq_offset;
 344 };
 345
 346 struct io_accept {
 347         struct file                     *file;
 348         struct sockaddr __user          *addr;
 349         int __user                      *addr_len;
 350         int                             flags;
 351 };
 352
 353 struct io_sync {
 354         struct file                     *file;
 355         loff_t                          len;
 356         loff_t                          off;
 357         int                             flags;
 358         int                             mode;
 359 };
 360
 361 struct io_cancel {
 362         struct file                     *file;
 363         u64                             addr;
 364 };
 365
 366 struct io_timeout {
 367         struct file                     *file;
 368         u64                             addr;
 369         int                             flags;
 370         unsigned                        count;
 371 };
 372
 373 struct io_rw {
 374         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 375         struct kiocb                    kiocb;
 376         u64                             addr;
 377         u64                             len;
 378 };
 379
 380 struct io_connect {
 381         struct file                     *file;
 382         struct sockaddr __user          *addr;
 383         int                             addr_len;
 384 };
 385
 386 struct io_sr_msg {
 387         struct file                     *file;
 388         union {
 389                 struct user_msghdr __user *msg;
 390                 void __user             *buf;
 391         };
 392         int                             msg_flags;
 393         size_t                          len;
 394 };
 395
 396 struct io_open {
 397         struct file                     *file;
 398         int                             dfd;
 399         union {
 400                 unsigned                mask;
 401         };
 402         struct filename                 *filename;
 403         struct statx __user             *buffer;
 404         struct open_how                 how;
 405 };
 406
 407 struct io_files_update {
 408         struct file                     *file;
 409         u64                             arg;
 410         u32                             nr_args;
 411         u32                             offset;
 412 };
 413
 414 struct io_fadvise {
 415         struct file                     *file;
 416         u64                             offset;
 417         u32                             len;
 418         u32                             advice;
 419 };
 420
 421 struct io_madvise {
 422         struct file                     *file;
 423         u64                             addr;
 424         u32                             len;
 425         u32                             advice;
 426 };
 427
 428 struct io_epoll {
 429         struct file                     *file;
 430         int                             epfd;
 431         int                             op;
 432         int                             fd;
 433         struct epoll_event              event;
 434 };
 435
 436 struct io_async_connect {
 437         struct sockaddr_storage         address;
 438 };
 439
 440 struct io_async_msghdr {
 441         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 442         struct iovec                    *iov;
 443         struct sockaddr __user          *uaddr;
 444         struct msghdr                   msg;
 445         struct sockaddr_storage         addr;
 446 };
 447
 448 struct io_async_rw {
 449         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 450         struct iovec                    *iov;
 451         ssize_t                         nr_segs;
 452         ssize_t                         size;
 453 };
 454
 455 struct io_async_ctx {
 456         union {
 457                 struct io_async_rw      rw;
 458                 struct io_async_msghdr  msg;
 459                 struct io_async_connect connect;
 460                 struct io_timeout_data  timeout;
 461         };
 462 };
 463
 464 enum {
 465         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 466         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 467         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 468         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 469         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 470
 471         REQ_F_LINK_NEXT_BIT,
 472         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 473         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 474         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 475         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 476         REQ_F_IOPOLL_COMPLETED_BIT,
 477         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 478         REQ_F_TIMEOUT_BIT,
 479         REQ_F_ISREG_BIT,
 480         REQ_F_MUST_PUNT_BIT,
 481         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT,
 482         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
 483         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 484         REQ_F_OVERFLOW_BIT,
 485 };
 486
 487 enum {
 488         /* ctx owns file */
 489         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 490         /* drain existing IO first */
 491         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 492         /* linked sqes */
 493         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 494         /* doesn't sever on completion < 0 */
 495         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 496         /* IOSQE_ASYNC */
 497         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 498
 499         /* already grabbed next link */
 500         REQ_F_LINK_NEXT         = BIT(REQ_F_LINK_NEXT_BIT),
 501         /* fail rest of links */
 502         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 503         /* on inflight list */
 504         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 505         /* read/write uses file position */
 506         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 507         /* must not punt to workers */
 508         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 509         /* polled IO has completed */
 510         REQ_F_IOPOLL_COMPLETED  = BIT(REQ_F_IOPOLL_COMPLETED_BIT),
 511         /* has linked timeout */
 512         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 513         /* timeout request */
 514         REQ_F_TIMEOUT           = BIT(REQ_F_TIMEOUT_BIT),
 515         /* regular file */
 516         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 517         /* must be punted even for NONBLOCK */
 518         REQ_F_MUST_PUNT         = BIT(REQ_F_MUST_PUNT_BIT),
 519         /* no timeout sequence */
 520         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ     = BIT(REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT),
 521         /* completion under lock */
 522         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
 523         /* needs cleanup */
 524         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 525         /* in overflow list */
 526         REQ_F_OVERFLOW          = BIT(REQ_F_OVERFLOW_BIT),
 527 };
 528
 529 /*
 530  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 531  * as the first entry in their struct definition. So you can
 532  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 533  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 534  */
 535 struct io_kiocb {
 536         union {
 537                 struct file             *file;
 538                 struct io_rw            rw;
 539                 struct io_poll_iocb     poll;
 540                 struct io_accept        accept;
 541                 struct io_sync          sync;
 542                 struct io_cancel        cancel;
 543                 struct io_timeout       timeout;
 544                 struct io_connect       connect;
 545                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 546                 struct io_open          open;
 547                 struct io_close         close;
 548                 struct io_files_update  files_update;
 549                 struct io_fadvise       fadvise;
 550                 struct io_madvise       madvise;
 551                 struct io_epoll         epoll;
 552         };
 553
 554         struct io_async_ctx             *io;
 555         /*
 556          * llist_node is only used for poll deferred completions
 557          */
 558         struct llist_node               llist_node;
 559         bool                            in_async;
 560         bool                            needs_fixed_file;
 561         u8                              opcode;
 562
 563         struct io_ring_ctx      *ctx;
 564         union {
 565                 struct list_head        list;
 566                 struct hlist_node       hash_node;
 567         };
 568         struct list_head        link_list;
 569         unsigned int            flags;
 570         refcount_t              refs;
 571         u64                     user_data;
 572         u32                     result;
 573         u32                     sequence;
 574
 575         struct list_head        inflight_entry;
 576
 577         struct io_wq_work       work;
 578 };
 579
 580 #define IO_PLUG_THRESHOLD               2
 581 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 582
 583 struct io_submit_state {
 584         struct blk_plug         plug;
 585
 586         /*
 587          * io_kiocb alloc cache
 588          */
 589         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 590         unsigned int            free_reqs;
 591
 592         /*
 593          * File reference cache
 594          */
 595         struct file             *file;
 596         unsigned int            fd;
 597         unsigned int            has_refs;
 598         unsigned int            used_refs;
 599         unsigned int            ios_left;
 600 };
 601
 602 struct io_op_def {
 603         /* needs req->io allocated for deferral/async */
 604         unsigned                async_ctx : 1;
 605         /* needs current->mm setup, does mm access */
 606         unsigned                needs_mm : 1;
 607         /* needs req->file assigned */
 608         unsigned                needs_file : 1;
 609         /* needs req->file assigned IFF fd is >= 0 */
 610         unsigned                fd_non_neg : 1;
 611         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 612         unsigned                hash_reg_file : 1;
 613         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 614         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 615         /* opcode is not supported by this kernel */
 616         unsigned                not_supported : 1;
 617         /* needs file table */
 618         unsigned                file_table : 1;
 619         /* needs ->fs */
 620         unsigned                needs_fs : 1;
 621 };
 622
 623 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 624         [IORING_OP_NOP] = {},
 625         [IORING_OP_READV] = {
 626                 .async_ctx              = 1,
 627                 .needs_mm               = 1,
 628                 .needs_file             = 1,
 629                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 630         },
 631         [IORING_OP_WRITEV] = {
 632                 .async_ctx              = 1,
 633                 .needs_mm               = 1,
 634                 .needs_file             = 1,
 635                 .hash_reg_file          = 1,
 636                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 637         },
 638         [IORING_OP_FSYNC] = {
 639                 .needs_file             = 1,
 640         },
 641         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 642                 .needs_file             = 1,
 643                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 644         },
 645         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 646                 .needs_file             = 1,
 647                 .hash_reg_file          = 1,
 648                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 649         },
 650         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 651                 .needs_file             = 1,
 652                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 653         },
 654         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 655         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 656                 .needs_file             = 1,
 657         },
 658         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 659                 .async_ctx              = 1,
 660                 .needs_mm               = 1,
 661                 .needs_file             = 1,
 662                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 663                 .needs_fs               = 1,
 664         },
 665         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 666                 .async_ctx              = 1,
 667                 .needs_mm               = 1,
 668                 .needs_file             = 1,
 669                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 670                 .needs_fs               = 1,
 671         },
 672         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 673                 .async_ctx              = 1,
 674                 .needs_mm               = 1,
 675         },
 676         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
 677         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 678                 .needs_mm               = 1,
 679                 .needs_file             = 1,
 680                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 681                 .file_table             = 1,
 682         },
 683         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 684         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 685                 .async_ctx              = 1,
 686                 .needs_mm               = 1,
 687         },
 688         [IORING_OP_CONNECT] = {
 689                 .async_ctx              = 1,
 690                 .needs_mm               = 1,
 691                 .needs_file             = 1,
 692                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 693         },
 694         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 695                 .needs_file             = 1,
 696         },
 697         [IORING_OP_OPENAT] = {
 698                 .needs_file             = 1,
 699                 .fd_non_neg             = 1,
 700                 .file_table             = 1,
 701                 .needs_fs               = 1,
 702         },
 703         [IORING_OP_CLOSE] = {
 704                 .needs_file             = 1,
 705                 .file_table             = 1,
 706         },
 707         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 708                 .needs_mm               = 1,
 709                 .file_table             = 1,
 710         },
 711         [IORING_OP_STATX] = {
 712                 .needs_mm               = 1,
 713                 .needs_file             = 1,
 714                 .fd_non_neg             = 1,
 715                 .needs_fs               = 1,
 716         },
 717         [IORING_OP_READ] = {
 718                 .needs_mm               = 1,
 719                 .needs_file             = 1,
 720                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 721         },
 722         [IORING_OP_WRITE] = {
 723                 .needs_mm               = 1,
 724                 .needs_file             = 1,
 725                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 726         },
 727         [IORING_OP_FADVISE] = {
 728                 .needs_file             = 1,
 729         },
 730         [IORING_OP_MADVISE] = {
 731                 .needs_mm               = 1,
 732         },
 733         [IORING_OP_SEND] = {
 734                 .needs_mm               = 1,
 735                 .needs_file             = 1,
 736                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 737         },
 738         [IORING_OP_RECV] = {
 739                 .needs_mm               = 1,
 740                 .needs_file             = 1,
 741                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 742         },
 743         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 744                 .needs_file             = 1,
 745                 .fd_non_neg             = 1,
 746                 .file_table             = 1,
 747                 .needs_fs               = 1,
 748         },
 749         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 750                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 751                 .file_table             = 1,
 752         },
 753 };
 754
 755 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr);
 756 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 757 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 758 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 759 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 760 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 761 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
 762                                  struct io_uring_files_update *ip,
 763                                  unsigned nr_args);
 764 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req);
 765 static void io_ring_file_ref_flush(struct fixed_file_data *data);
 766 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req);
 767
 768 static struct kmem_cache *req_cachep;
 769
 770 static const struct file_operations io_uring_fops;
 771
 772 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 773 {
 774 #if defined(CONFIG_UNIX)
 775         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
 776                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 777
 778                 return ctx->ring_sock->sk;
 779         }
 780 #endif
 781         return NULL;
 782 }
 783 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 784
 785 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
 786 {
 787         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
 788
 789         complete(&ctx->completions[0]);
 790 }
 791
 792 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
 793 {
 794         struct io_ring_ctx *ctx;
 795         int hash_bits;
 796
 797         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 798         if (!ctx)
 799                 return NULL;
 800
 801         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
 802         if (!ctx->fallback_req)
 803                 goto err;
 804
 805         ctx->completions = kmalloc(2 * sizeof(struct completion), GFP_KERNEL);
 806         if (!ctx->completions)
 807                 goto err;
 808
 809         /*
 810          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
 811          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
 812          */
 813         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
 814         hash_bits -= 5;
 815         if (hash_bits <= 0)
 816                 hash_bits = 1;
 817         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
 818         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
 819                                         GFP_KERNEL);
 820         if (!ctx->cancel_hash)
 821                 goto err;
 822         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
 823
 824         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
 825                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
 826                 goto err;
 827
 828         ctx->flags = p->flags;
 829         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
 830         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
 831         init_completion(&ctx->completions[0]);
 832         init_completion(&ctx->completions[1]);
 833         idr_init(&ctx->personality_idr);
 834         mutex_init(&ctx->uring_lock);
 835         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 836         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 837         init_llist_head(&ctx->poll_llist);
 838         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
 839         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
 840         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
 841         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
 842         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
 843         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
 844         return ctx;
 845 err:
 846         if (ctx->fallback_req)
 847                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
 848         kfree(ctx->completions);
 849         kfree(ctx->cancel_hash);
 850         kfree(ctx);
 851         return NULL;
 852 }
 853
 854 static inline bool __req_need_defer(struct io_kiocb *req)
 855 {
 856         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 857
 858         return req->sequence != ctx->cached_cq_tail + ctx->cached_sq_dropped
 859                                         + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
 860 }
 861
 862 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
 863 {
 864         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))
 865                 return __req_need_defer(req);
 866
 867         return false;
 868 }
 869
 870 static struct io_kiocb *io_get_deferred_req(struct io_ring_ctx *ctx)
 871 {
 872         struct io_kiocb *req;
 873
 874         req = list_first_entry_or_null(&ctx->defer_list, struct io_kiocb, list);
 875         if (req && !req_need_defer(req)) {
 876                 list_del_init(&req->list);
 877                 return req;
 878         }
 879
 880         return NULL;
 881 }
 882
 883 static struct io_kiocb *io_get_timeout_req(struct io_ring_ctx *ctx)
 884 {
 885         struct io_kiocb *req;
 886
 887         req = list_first_entry_or_null(&ctx->timeout_list, struct io_kiocb, list);
 888         if (req) {
 889                 if (req->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
 890                         return NULL;
 891                 if (!__req_need_defer(req)) {
 892                         list_del_init(&req->list);
 893                         return req;
 894                 }
 895         }
 896
 897         return NULL;
 898 }
 899
 900 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
 901 {
 902         struct io_rings *rings = ctx->rings;
 903
 904         /* order cqe stores with ring update */
 905         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
 906
 907         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
 908                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
 909                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
 910         }
 911 }
 912
 913 static inline void io_req_work_grab_env(struct io_kiocb *req,
 914                                         const struct io_op_def *def)
 915 {
 916         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
 917                 mmgrab(current->mm);
 918                 req->work.mm = current->mm;
 919         }
 920         if (!req->work.creds)
 921                 req->work.creds = get_current_cred();
 922         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
 923                 spin_lock(&current->fs->lock);
 924                 if (!current->fs->in_exec) {
 925                         req->work.fs = current->fs;
 926                         req->work.fs->users++;
 927                 } else {
 928                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
 929                 }
 930                 spin_unlock(&current->fs->lock);
 931         }
 932         if (!req->work.task_pid)
 933                 req->work.task_pid = task_pid_vnr(current);
 934 }
 935
 936 static inline void io_req_work_drop_env(struct io_kiocb *req)
 937 {
 938         if (req->work.mm) {
 939                 mmdrop(req->work.mm);
 940                 req->work.mm = NULL;
 941         }
 942         if (req->work.creds) {
 943                 put_cred(req->work.creds);
 944                 req->work.creds = NULL;
 945         }
 946         if (req->work.fs) {
 947                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
 948
 949                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
 950                 if (--fs->users)
 951                         fs = NULL;
 952                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
 953                 if (fs)
 954                         free_fs_struct(fs);
 955         }
 956 }
 957
 958 static inline bool io_prep_async_work(struct io_kiocb *req,
 959                                       struct io_kiocb **link)
 960 {
 961         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
 962         bool do_hashed = false;
 963
 964         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
 965                 if (def->hash_reg_file)
 966                         do_hashed = true;
 967         } else {
 968                 if (def->unbound_nonreg_file)
 969                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
 970         }
 971
 972         io_req_work_grab_env(req, def);
 973
 974         *link = io_prep_linked_timeout(req);
 975         return do_hashed;
 976 }
 977
 978 static inline void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
 979 {
 980         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 981         struct io_kiocb *link;
 982         bool do_hashed;
 983
 984         do_hashed = io_prep_async_work(req, &link);
 985
 986         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, do_hashed, req, &req->work,
 987                                         req->flags);
 988         if (!do_hashed) {
 989                 io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
 990         } else {
 991                 io_wq_enqueue_hashed(ctx->io_wq, &req->work,
 992                                         file_inode(req->file));
 993         }
 994
 995         if (link)
 996                 io_queue_linked_timeout(link);
 997 }
 998
 999 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1000 {
1001         int ret;
1002
1003         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1004         if (ret != -1) {
1005                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
1006                 list_del_init(&req->list);
1007                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1008                 io_put_req(req);
1009         }
1010 }
1011
1012 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1013 {
1014         struct io_kiocb *req, *tmp;
1015
1016         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1017         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
1018                 io_kill_timeout(req);
1019         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1020 }
1021
1022 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1023 {
1024         struct io_kiocb *req;
1025
1026         while ((req = io_get_timeout_req(ctx)) != NULL)
1027                 io_kill_timeout(req);
1028
1029         __io_commit_cqring(ctx);
1030
1031         while ((req = io_get_deferred_req(ctx)) != NULL)
1032                 io_queue_async_work(req);
1033 }
1034
1035 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1036 {
1037         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1038         unsigned tail;
1039
1040         tail = ctx->cached_cq_tail;
1041         /*
1042          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1043          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1044          * fill the cq entry
1045          */
1046         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1047                 return NULL;
1048
1049         ctx->cached_cq_tail++;
1050         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1051 }
1052
1053 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1054 {
1055         if (!ctx->cq_ev_fd)
1056                 return false;
1057         if (!ctx->eventfd_async)
1058                 return true;
1059         return io_wq_current_is_worker() || in_interrupt();
1060 }
1061
1062 static void __io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx, bool trigger_ev)
1063 {
1064         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1065                 wake_up(&ctx->wait);
1066         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1067                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1068         if (trigger_ev)
1069                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1070 }
1071
1072 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1073 {
1074         __io_cqring_ev_posted(ctx, io_should_trigger_evfd(ctx));
1075 }
1076
1077 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1078 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1079 {
1080         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1081         struct io_uring_cqe *cqe;
1082         struct io_kiocb *req;
1083         unsigned long flags;
1084         LIST_HEAD(list);
1085
1086         if (!force) {
1087                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1088                         return true;
1089                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1090                     rings->cq_ring_entries))
1091                         return false;
1092         }
1093
1094         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1095
1096         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1097         if (force)
1098                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1099
1100         cqe = NULL;
1101         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1102                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1103                 if (!cqe && !force)
1104                         break;
1105
1106                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1107                                                 list);
1108                 list_move(&req->list, &list);
1109                 req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
1110                 if (cqe) {
1111                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1112                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1113                         WRITE_ONCE(cqe->flags, 0);
1114                 } else {
1115                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1116                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1117                 }
1118         }
1119
1120         io_commit_cqring(ctx);
1121         if (cqe) {
1122                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1123                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1124         }
1125         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1126         io_cqring_ev_posted(ctx);
1127
1128         while (!list_empty(&list)) {
1129                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
1130                 list_del(&req->list);
1131                 io_put_req(req);
1132         }
1133
1134         return cqe != NULL;
1135 }
1136
1137 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1138 {
1139         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1140         struct io_uring_cqe *cqe;
1141
1142         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1143
1144         /*
1145          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1146          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1147          * the ring.
1148          */
1149         cqe = io_get_cqring(ctx);
1150         if (likely(cqe)) {
1151                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1152                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1153                 WRITE_ONCE(cqe->flags, 0);
1154         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1155                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1156                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1157         } else {
1158                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1159                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1160                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1161                 }
1162                 req->flags |= REQ_F_OVERFLOW;
1163                 refcount_inc(&req->refs);
1164                 req->result = res;
1165                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
1166         }
1167 }
1168
1169 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res)
1170 {
1171         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1172         unsigned long flags;
1173
1174         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1175         io_cqring_fill_event(req, res);
1176         io_commit_cqring(ctx);
1177         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1178
1179         io_cqring_ev_posted(ctx);
1180 }
1181
1182 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1183 {
1184         return req == (struct io_kiocb *)
1185                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1186 }
1187
1188 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1189 {
1190         struct io_kiocb *req;
1191
1192         req = ctx->fallback_req;
1193         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) ctx->fallback_req))
1194                 return req;
1195
1196         return NULL;
1197 }
1198
1199 static struct io_kiocb *io_get_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1200                                    struct io_submit_state *state)
1201 {
1202         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1203         struct io_kiocb *req;
1204
1205         if (!state) {
1206                 req = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1207                 if (unlikely(!req))
1208                         goto fallback;
1209         } else if (!state->free_reqs) {
1210                 size_t sz;
1211                 int ret;
1212
1213                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1214                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1215
1216                 /*
1217                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1218                  * retry single alloc to be on the safe side.
1219                  */
1220                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1221                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1222                         if (!state->reqs[0])
1223                                 goto fallback;
1224                         ret = 1;
1225                 }
1226                 state->free_reqs = ret - 1;
1227                 req = state->reqs[ret - 1];
1228         } else {
1229                 state->free_reqs--;
1230                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1231         }
1232
1233 got_it:
1234         req->io = NULL;
1235         req->file = NULL;
1236         req->ctx = ctx;
1237         req->flags = 0;
1238         /* one is dropped after submission, the other at completion */
1239         refcount_set(&req->refs, 2);
1240         req->result = 0;
1241         INIT_IO_WORK(&req->work, io_wq_submit_work);
1242         return req;
1243 fallback:
1244         req = io_get_fallback_req(ctx);
1245         if (req)
1246                 goto got_it;
1247         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1248         return NULL;
1249 }
1250
1251 static void __io_req_do_free(struct io_kiocb *req)
1252 {
1253         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1254                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1255         else
1256                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) req->ctx->fallback_req);
1257 }
1258
1259 static void __io_req_aux_free(struct io_kiocb *req)
1260 {
1261         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1262
1263         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
1264                 io_cleanup_req(req);
1265
1266         kfree(req->io);
1267         if (req->file) {
1268                 if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1269                         percpu_ref_put(&ctx->file_data->refs);
1270                 else
1271                         fput(req->file);
1272         }
1273
1274         io_req_work_drop_env(req);
1275 }
1276
1277 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1278 {
1279         __io_req_aux_free(req);
1280
1281         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1282                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1283                 unsigned long flags;
1284
1285                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1286                 list_del(&req->inflight_entry);
1287                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1288                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1289                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1290         }
1291
1292         percpu_ref_put(&req->ctx->refs);
1293         __io_req_do_free(req);
1294 }
1295
1296 struct req_batch {
1297         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1298         int to_free;
1299         int need_iter;
1300 };
1301
1302 static void io_free_req_many(struct io_ring_ctx *ctx, struct req_batch *rb)
1303 {
1304         int fixed_refs = rb->to_free;
1305
1306         if (!rb->to_free)
1307                 return;
1308         if (rb->need_iter) {
1309                 int i, inflight = 0;
1310                 unsigned long flags;
1311
1312                 fixed_refs = 0;
1313                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1314                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1315
1316                         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) {
1317                                 req->file = NULL;
1318                                 fixed_refs++;
1319                         }
1320                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1321                                 inflight++;
1322                         __io_req_aux_free(req);
1323                 }
1324                 if (!inflight)
1325                         goto do_free;
1326
1327                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1328                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1329                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1330
1331                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1332                                 list_del(&req->inflight_entry);
1333                                 if (!--inflight)
1334                                         break;
1335                         }
1336                 }
1337                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1338
1339                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1340                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1341         }
1342 do_free:
1343         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1344         if (fixed_refs)
1345                 percpu_ref_put_many(&ctx->file_data->refs, fixed_refs);
1346         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1347         rb->to_free = rb->need_iter = 0;
1348 }
1349
1350 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1351 {
1352         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1353         int ret;
1354
1355         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1356         if (ret != -1) {
1357                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1358                 io_commit_cqring(ctx);
1359                 req->flags &= ~REQ_F_LINK;
1360                 io_put_req(req);
1361                 return true;
1362         }
1363
1364         return false;
1365 }
1366
1367 static void io_req_link_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1368 {
1369         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1370         bool wake_ev = false;
1371
1372         /* Already got next link */
1373         if (req->flags & REQ_F_LINK_NEXT)
1374                 return;
1375
1376         /*
1377          * The list should never be empty when we are called here. But could
1378          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1379          * safe side.
1380          */
1381         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1382                 struct io_kiocb *nxt = list_first_entry(&req->link_list,
1383                                                 struct io_kiocb, link_list);
1384
1385                 if (unlikely((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1386                              (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT))) {
1387                         list_del_init(&nxt->link_list);
1388                         wake_ev |= io_link_cancel_timeout(nxt);
1389                         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1390                         continue;
1391                 }
1392
1393                 list_del_init(&req->link_list);
1394                 if (!list_empty(&nxt->link_list))
1395                         nxt->flags |= REQ_F_LINK;
1396                 *nxtptr = nxt;
1397                 break;
1398         }
1399
1400         req->flags |= REQ_F_LINK_NEXT;
1401         if (wake_ev)
1402                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1403 }
1404
1405 /*
1406  * Called if REQ_F_LINK is set, and we fail the head request
1407  */
1408 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1409 {
1410         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1411         unsigned long flags;
1412
1413         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1414
1415         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1416                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1417                                                 struct io_kiocb, link_list);
1418
1419                 list_del_init(&link->link_list);
1420                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1421
1422                 if ((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1423                     link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
1424                         io_link_cancel_timeout(link);
1425                 } else {
1426                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1427                         __io_double_put_req(link);
1428                 }
1429                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1430         }
1431
1432         io_commit_cqring(ctx);
1433         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1434         io_cqring_ev_posted(ctx);
1435 }
1436
1437 static void io_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
1438 {
1439         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK)))
1440                 return;
1441
1442         /*
1443          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1444          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1445          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1446          * of the chain.
1447          */
1448         if (req->flags & REQ_F_FAIL_LINK) {
1449                 io_fail_links(req);
1450         } else if ((req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_COMP_LOCKED)) ==
1451                         REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1452                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1453                 unsigned long flags;
1454
1455                 /*
1456                  * If this is a timeout link, we could be racing with the
1457                  * timeout timer. Grab the completion lock for this case to
1458                  * protect against that.
1459                  */
1460                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1461                 io_req_link_next(req, nxt);
1462                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1463         } else {
1464                 io_req_link_next(req, nxt);
1465         }
1466 }
1467
1468 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1469 {
1470         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1471
1472         io_req_find_next(req, &nxt);
1473         __io_free_req(req);
1474
1475         if (nxt)
1476                 io_queue_async_work(nxt);
1477 }
1478
1479 /*
1480  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1481  * was the last reference to this request.
1482  */
1483 __attribute__((nonnull))
1484 static void io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1485 {
1486         io_req_find_next(req, nxtptr);
1487
1488         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1489                 __io_free_req(req);
1490 }
1491
1492 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1493 {
1494         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1495                 io_free_req(req);
1496 }
1497
1498 /*
1499  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1500  * within the completion handling itself.
1501  */
1502 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1503 {
1504         /* drop both submit and complete references */
1505         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1506                 __io_free_req(req);
1507 }
1508
1509 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1510 {
1511         /* drop both submit and complete references */
1512         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1513                 io_free_req(req);
1514 }
1515
1516 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1517 {
1518         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1519
1520         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1521                 /*
1522                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1523                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1524                  * entries. We cannot safely to it from here.
1525                  */
1526                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1527                         return -1U;
1528
1529                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1530         }
1531
1532         /* See comment at the top of this file */
1533         smp_rmb();
1534         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1535 }
1536
1537 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1538 {
1539         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1540
1541         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1542         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1543 }
1544
1545 static inline bool io_req_multi_free(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1546 {
1547         if ((req->flags & REQ_F_LINK) || io_is_fallback_req(req))
1548                 return false;
1549
1550         if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) || req->io)
1551                 rb->need_iter++;
1552
1553         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1554         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1555                 io_free_req_many(req->ctx, rb);
1556         return true;
1557 }
1558
1559 /*
1560  * Find and free completed poll iocbs
1561  */
1562 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1563                                struct list_head *done)
1564 {
1565         struct req_batch rb;
1566         struct io_kiocb *req;
1567
1568         rb.to_free = rb.need_iter = 0;
1569         while (!list_empty(done)) {
1570                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1571                 list_del(&req->list);
1572
1573                 io_cqring_fill_event(req, req->result);
1574                 (*nr_events)++;
1575
1576                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs) &&
1577                     !io_req_multi_free(&rb, req))
1578                         io_free_req(req);
1579         }
1580
1581         io_commit_cqring(ctx);
1582         io_free_req_many(ctx, &rb);
1583 }
1584
1585 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1586                         long min)
1587 {
1588         struct io_kiocb *req, *tmp;
1589         LIST_HEAD(done);
1590         bool spin;
1591         int ret;
1592
1593         /*
1594          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1595          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1596          */
1597         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1598
1599         ret = 0;
1600         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
1601                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
1602
1603                 /*
1604                  * Move completed entries to our local list. If we find a
1605                  * request that requires polling, break out and complete
1606                  * the done list first, if we have entries there.
1607                  */
1608                 if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED) {
1609                         list_move_tail(&req->list, &done);
1610                         continue;
1611                 }
1612                 if (!list_empty(&done))
1613                         break;
1614
1615                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
1616                 if (ret < 0)
1617                         break;
1618
1619                 if (ret && spin)
1620                         spin = false;
1621                 ret = 0;
1622         }
1623
1624         if (!list_empty(&done))
1625                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
1626
1627         return ret;
1628 }
1629
1630 /*
1631  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
1632  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
1633  * as a non-spinning completion check.
1634  */
1635 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1636                                 long min)
1637 {
1638         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
1639                 int ret;
1640
1641                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
1642                 if (ret < 0)
1643                         return ret;
1644                 if (!min || *nr_events >= min)
1645                         return 0;
1646         }
1647
1648         return 1;
1649 }
1650
1651 /*
1652  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1653  * find and complete them.
1654  */
1655 static void io_iopoll_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1656 {
1657         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1658                 return;
1659
1660         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1661         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
1662                 unsigned int nr_events = 0;
1663
1664                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 1);
1665
1666                 /*
1667                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1668                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1669                  */
1670                 cond_resched();
1671         }
1672         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1673 }
1674
1675 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1676                            long min)
1677 {
1678         int iters = 0, ret = 0;
1679
1680         /*
1681          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
1682          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
1683          * that got punted to a workqueue.
1684          */
1685         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1686         do {
1687                 int tmin = 0;
1688
1689                 /*
1690                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1691                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1692                  * already triggered a CQE (eg in error).
1693                  */
1694                 if (io_cqring_events(ctx, false))
1695                         break;
1696
1697                 /*
1698                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1699                  * application entering polling for a command before it gets
1700                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1701                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1702                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1703                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1704                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1705                  * very same mutex.
1706                  */
1707                 if (!(++iters & 7)) {
1708                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1709                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1710                 }
1711
1712                 if (*nr_events < min)
1713                         tmin = min - *nr_events;
1714
1715                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, nr_events, tmin);
1716                 if (ret <= 0)
1717                         break;
1718                 ret = 0;
1719         } while (min && !*nr_events && !need_resched());
1720
1721         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1722         return ret;
1723 }
1724
1725 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
1726 {
1727         /*
1728          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1729          * thread.
1730          */
1731         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1732                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
1733
1734                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1735         }
1736         file_end_write(req->file);
1737 }
1738
1739 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1740 {
1741         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1742                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1743 }
1744
1745 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res)
1746 {
1747         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1748
1749         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1750                 kiocb_end_write(req);
1751
1752         if (res != req->result)
1753                 req_set_fail_links(req);
1754         io_cqring_add_event(req, res);
1755 }
1756
1757 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1758 {
1759         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1760
1761         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1762         io_put_req(req);
1763 }
1764
1765 static struct io_kiocb *__io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res)
1766 {
1767         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1768         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1769
1770         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1771         io_put_req_find_next(req, &nxt);
1772
1773         return nxt;
1774 }
1775
1776 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1777 {
1778         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1779
1780         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1781                 kiocb_end_write(req);
1782
1783         if (res != req->result)
1784                 req_set_fail_links(req);
1785         req->result = res;
1786         if (res != -EAGAIN)
1787                 req->flags |= REQ_F_IOPOLL_COMPLETED;
1788 }
1789
1790 /*
1791  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1792  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1793  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
1794  * accessing the kiocb cookie.
1795  */
1796 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
1797 {
1798         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1799
1800         /*
1801          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1802          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1803          * different devices.
1804          */
1805         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
1806                 ctx->poll_multi_file = false;
1807         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
1808                 struct io_kiocb *list_req;
1809
1810                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
1811                                                 list);
1812                 if (list_req->file != req->file)
1813                         ctx->poll_multi_file = true;
1814         }
1815
1816         /*
1817          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1818          * it to the front so we find it first.
1819          */
1820         if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED)
1821                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
1822         else
1823                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
1824 }
1825
1826 static void io_file_put(struct io_submit_state *state)
1827 {
1828         if (state->file) {
1829                 int diff = state->has_refs - state->used_refs;
1830
1831                 if (diff)
1832                         fput_many(state->file, diff);
1833                 state->file = NULL;
1834         }
1835 }
1836
1837 /*
1838  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
1839  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
1840  * has more than one submission.
1841  */
1842 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
1843 {
1844         if (!state)
1845                 return fget(fd);
1846
1847         if (state->file) {
1848                 if (state->fd == fd) {
1849                         state->used_refs++;
1850                         state->ios_left--;
1851                         return state->file;
1852                 }
1853                 io_file_put(state);
1854         }
1855         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
1856         if (!state->file)
1857                 return NULL;
1858
1859         state->fd = fd;
1860         state->has_refs = state->ios_left;
1861         state->used_refs = 1;
1862         state->ios_left--;
1863         return state->file;
1864 }
1865
1866 /*
1867  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1868  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1869  * inline.
1870  */
1871 static bool io_file_supports_async(struct file *file)
1872 {
1873         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1874
1875         if (S_ISBLK(mode) || S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
1876                 return true;
1877         if (S_ISREG(mode) && file->f_op != &io_uring_fops)
1878                 return true;
1879
1880         return false;
1881 }
1882
1883 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
1884                       bool force_nonblock)
1885 {
1886         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1887         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
1888         unsigned ioprio;
1889         int ret;
1890
1891         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
1892                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
1893
1894         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
1895         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
1896                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
1897                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
1898         }
1899         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
1900         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
1901         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
1902         if (unlikely(ret))
1903                 return ret;
1904
1905         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
1906         if (ioprio) {
1907                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
1908                 if (ret)
1909                         return ret;
1910
1911                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
1912         } else
1913                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
1914
1915         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
1916         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
1917             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
1918                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
1919
1920         if (force_nonblock)
1921                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
1922
1923         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
1924                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
1925                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
1926                         return -EOPNOTSUPP;
1927
1928                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
1929                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
1930                 req->result = 0;
1931         } else {
1932                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
1933                         return -EINVAL;
1934                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
1935         }
1936
1937         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
1938         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
1939         /* we own ->private, reuse it for the buffer index */
1940         req->rw.kiocb.private = (void *) (unsigned long)
1941                                         READ_ONCE(sqe->buf_index);
1942         return 0;
1943 }
1944
1945 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
1946 {
1947         switch (ret) {
1948         case -EIOCBQUEUED:
1949                 break;
1950         case -ERESTARTSYS:
1951         case -ERESTARTNOINTR:
1952         case -ERESTARTNOHAND:
1953         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
1954                 /*
1955                  * We can't just restart the syscall, since previously
1956                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
1957                  * IO with EINTR.
1958                  */
1959                 ret = -EINTR;
1960                 /* fall through */
1961         default:
1962                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
1963         }
1964 }
1965
1966 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret, struct io_kiocb **nxt,
1967                        bool in_async)
1968 {
1969         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1970
1971         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
1972                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
1973         if (in_async && ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
1974                 *nxt = __io_complete_rw(kiocb, ret);
1975         else
1976                 io_rw_done(kiocb, ret);
1977 }
1978
1979 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
1980                                struct iov_iter *iter)
1981 {
1982         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1983         size_t len = req->rw.len;
1984         struct io_mapped_ubuf *imu;
1985         unsigned index, buf_index;
1986         size_t offset;
1987         u64 buf_addr;
1988
1989         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
1990         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
1991                 return -EFAULT;
1992
1993         buf_index = (unsigned long) req->rw.kiocb.private;
1994         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
1995                 return -EFAULT;
1996
1997         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
1998         imu = &ctx->user_bufs[index];
1999         buf_addr = req->rw.addr;
2000
2001         /* overflow */
2002         if (buf_addr + len < buf_addr)
2003                 return -EFAULT;
2004         /* not inside the mapped region */
2005         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2006                 return -EFAULT;
2007
2008         /*
2009          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2010          * and advance us to the beginning.
2011          */
2012         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2013         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2014
2015         if (offset) {
2016                 /*
2017                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2018                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2019                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2020                  * we know that:
2021                  *
2022                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2023                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2024                  *    first and last bvec
2025                  *
2026                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2027                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2028                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2029                  * since we can just skip the first segment, which may not
2030                  * be PAGE_SIZE aligned.
2031                  */
2032                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2033
2034                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2035                         iov_iter_advance(iter, offset);
2036                 } else {
2037                         unsigned long seg_skip;
2038
2039                         /* skip first vec */
2040                         offset -= bvec->bv_len;
2041                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2042
2043                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2044                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2045                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2046                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2047                 }
2048         }
2049
2050         return len;
2051 }
2052
2053 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2054                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter)
2055 {
2056         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2057         size_t sqe_len = req->rw.len;
2058         u8 opcode;
2059
2060         opcode = req->opcode;
2061         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2062                 *iovec = NULL;
2063                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2064         }
2065
2066         /* buffer index only valid with fixed read/write */
2067         if (req->rw.kiocb.private)
2068                 return -EINVAL;
2069
2070         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2071                 ssize_t ret;
2072                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2073                 *iovec = NULL;
2074                 return ret;
2075         }
2076
2077         if (req->io) {
2078                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2079
2080                 *iovec = iorw->iov;
2081                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
2082                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
2083                         *iovec = NULL;
2084                 return iorw->size;
2085         }
2086
2087 #ifdef CONFIG_COMPAT
2088         if (req->ctx->compat)
2089                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2090                                                 iovec, iter);
2091 #endif
2092
2093         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2094 }
2095
2096 /*
2097  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2098  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2099  */
2100 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2101                            struct iov_iter *iter)
2102 {
2103         ssize_t ret = 0;
2104
2105         /*
2106          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2107          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2108          * the kiocb to be handled from an async context.
2109          */
2110         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2111                 return -EOPNOTSUPP;
2112         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2113                 return -EAGAIN;
2114
2115         while (iov_iter_count(iter)) {
2116                 struct iovec iovec;
2117                 ssize_t nr;
2118
2119                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2120                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2121                 } else {
2122                         /* fixed buffers import bvec */
2123                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2124                                                 + iter->iov_offset;
2125                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2126                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2127                 }
2128
2129                 if (rw == READ) {
2130                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2131                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2132                 } else {
2133                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2134                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2135                 }
2136
2137                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2138                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2139
2140                 if (nr < 0) {
2141                         if (!ret)
2142                                 ret = nr;
2143                         break;
2144                 }
2145                 ret += nr;
2146                 if (nr != iovec.iov_len)
2147                         break;
2148                 iov_iter_advance(iter, nr);
2149         }
2150
2151         return ret;
2152 }
2153
2154 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2155                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2156                           struct iov_iter *iter)
2157 {
2158         req->io->rw.nr_segs = iter->nr_segs;
2159         req->io->rw.size = io_size;
2160         req->io->rw.iov = iovec;
2161         if (!req->io->rw.iov) {
2162                 req->io->rw.iov = req->io->rw.fast_iov;
2163                 memcpy(req->io->rw.iov, fast_iov,
2164                         sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2165         } else {
2166                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2167         }
2168 }
2169
2170 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2171 {
2172         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2173                 return 0;
2174         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2175         return req->io == NULL;
2176 }
2177
2178 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2179                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2180                              struct iov_iter *iter)
2181 {
2182         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2183                 return 0;
2184         if (!req->io) {
2185                 if (io_alloc_async_ctx(req))
2186                         return -ENOMEM;
2187
2188                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2189         }
2190         return 0;
2191 }
2192
2193 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2194                         bool force_nonblock)
2195 {
2196         struct io_async_ctx *io;
2197         struct iov_iter iter;
2198         ssize_t ret;
2199
2200         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2201         if (ret)
2202                 return ret;
2203
2204         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2205                 return -EBADF;
2206
2207         /* either don't need iovec imported or already have it */
2208         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2209                 return 0;
2210
2211         io = req->io;
2212         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2213         req->io = NULL;
2214         ret = io_import_iovec(READ, req, &io->rw.iov, &iter);
2215         req->io = io;
2216         if (ret < 0)
2217                 return ret;
2218
2219         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2220         return 0;
2221 }
2222
2223 static int io_read(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2224                    bool force_nonblock)
2225 {
2226         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2227         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2228         struct iov_iter iter;
2229         size_t iov_count;
2230         ssize_t io_size, ret;
2231
2232         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter);
2233         if (ret < 0)
2234                 return ret;
2235
2236         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2237         if (!force_nonblock)
2238                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2239
2240         req->result = 0;
2241         io_size = ret;
2242         if (req->flags & REQ_F_LINK)
2243                 req->result = io_size;
2244
2245         /*
2246          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2247          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2248          */
2249         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file)) {
2250                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2251                 goto copy_iov;
2252         }
2253
2254         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2255         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2256         if (!ret) {
2257                 ssize_t ret2;
2258
2259                 if (req->file->f_op->read_iter)
2260                         ret2 = call_read_iter(req->file, kiocb, &iter);
2261                 else
2262                         ret2 = loop_rw_iter(READ, req->file, kiocb, &iter);
2263
2264                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
2265                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2266                         kiocb_done(kiocb, ret2, nxt, req->in_async);
2267                 } else {
2268 copy_iov:
2269                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2270                                                 inline_vecs, &iter);
2271                         if (ret)
2272                                 goto out_free;
2273                         return -EAGAIN;
2274                 }
2275         }
2276 out_free:
2277         kfree(iovec);
2278         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2279         return ret;
2280 }
2281
2282 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2283                          bool force_nonblock)
2284 {
2285         struct io_async_ctx *io;
2286         struct iov_iter iter;
2287         ssize_t ret;
2288
2289         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2290         if (ret)
2291                 return ret;
2292
2293         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
2294                 return -EBADF;
2295
2296         /* either don't need iovec imported or already have it */
2297         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2298                 return 0;
2299
2300         io = req->io;
2301         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2302         req->io = NULL;
2303         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &io->rw.iov, &iter);
2304         req->io = io;
2305         if (ret < 0)
2306                 return ret;
2307
2308         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2309         return 0;
2310 }
2311
2312 static int io_write(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2313                     bool force_nonblock)
2314 {
2315         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2316         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2317         struct iov_iter iter;
2318         size_t iov_count;
2319         ssize_t ret, io_size;
2320
2321         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter);
2322         if (ret < 0)
2323                 return ret;
2324
2325         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2326         if (!force_nonblock)
2327                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2328
2329         req->result = 0;
2330         io_size = ret;
2331         if (req->flags & REQ_F_LINK)
2332                 req->result = io_size;
2333
2334         /*
2335          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2336          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2337          */
2338         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file)) {
2339                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2340                 goto copy_iov;
2341         }
2342
2343         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
2344         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
2345             (req->flags & REQ_F_ISREG))
2346                 goto copy_iov;
2347
2348         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2349         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2350         if (!ret) {
2351                 ssize_t ret2;
2352
2353                 /*
2354                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
2355                  * which will be released by another thread in
2356                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
2357                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
2358                  * we return to userspace.
2359                  */
2360                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2361                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
2362                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
2363                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
2364                                                 SB_FREEZE_WRITE);
2365                 }
2366                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
2367
2368                 if (req->file->f_op->write_iter)
2369                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
2370                 else
2371                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
2372                 /*
2373                  * Raw bdev writes will -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
2374                  * retry them without IOCB_NOWAIT.
2375                  */
2376                 if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
2377                         ret2 = -EAGAIN;
2378                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2379                         kiocb_done(kiocb, ret2, nxt, req->in_async);
2380                 } else {
2381 copy_iov:
2382                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2383                                                 inline_vecs, &iter);
2384                         if (ret)
2385                                 goto out_free;
2386                         return -EAGAIN;
2387                 }
2388         }
2389 out_free:
2390         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2391         kfree(iovec);
2392         return ret;
2393 }
2394
2395 /*
2396  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
2397  */
2398 static int io_nop(struct io_kiocb *req)
2399 {
2400         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2401
2402         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2403                 return -EINVAL;
2404
2405         io_cqring_add_event(req, 0);
2406         io_put_req(req);
2407         return 0;
2408 }
2409
2410 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2411 {
2412         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2413
2414         if (!req->file)
2415                 return -EBADF;
2416
2417         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2418                 return -EINVAL;
2419         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2420                 return -EINVAL;
2421
2422         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
2423         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
2424                 return -EINVAL;
2425
2426         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2427         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2428         return 0;
2429 }
2430
2431 static bool io_req_cancelled(struct io_kiocb *req)
2432 {
2433         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
2434                 req_set_fail_links(req);
2435                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
2436                 io_put_req(req);
2437                 return true;
2438         }
2439
2440         return false;
2441 }
2442
2443 static void io_link_work_cb(struct io_wq_work **workptr)
2444 {
2445         struct io_wq_work *work = *workptr;
2446         struct io_kiocb *link = work->data;
2447
2448         io_queue_linked_timeout(link);
2449         work->func = io_wq_submit_work;
2450 }
2451
2452 static void io_wq_assign_next(struct io_wq_work **workptr, struct io_kiocb *nxt)
2453 {
2454         struct io_kiocb *link;
2455
2456         io_prep_async_work(nxt, &link);
2457         *workptr = &nxt->work;
2458         if (link) {
2459                 nxt->work.flags |= IO_WQ_WORK_CB;
2460                 nxt->work.func = io_link_work_cb;
2461                 nxt->work.data = link;
2462         }
2463 }
2464
2465 static void io_fsync_finish(struct io_wq_work **workptr)
2466 {
2467         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2468         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
2469         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2470         int ret;
2471
2472         if (io_req_cancelled(req))
2473                 return;
2474
2475         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
2476                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
2477                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
2478         if (ret < 0)
2479                 req_set_fail_links(req);
2480         io_cqring_add_event(req, ret);
2481         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2482         if (nxt)
2483                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2484 }
2485
2486 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2487                     bool force_nonblock)
2488 {
2489         struct io_wq_work *work, *old_work;
2490
2491         /* fsync always requires a blocking context */
2492         if (force_nonblock) {
2493                 io_put_req(req);
2494                 req->work.func = io_fsync_finish;
2495                 return -EAGAIN;
2496         }
2497
2498         work = old_work = &req->work;
2499         io_fsync_finish(&work);
2500         if (work && work != old_work)
2501                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2502         return 0;
2503 }
2504
2505 static void io_fallocate_finish(struct io_wq_work **workptr)
2506 {
2507         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2508         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2509         int ret;
2510
2511         if (io_req_cancelled(req))
2512                 return;
2513
2514         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
2515                                 req->sync.len);
2516         if (ret < 0)
2517                 req_set_fail_links(req);
2518         io_cqring_add_event(req, ret);
2519         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2520         if (nxt)
2521                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2522 }
2523
2524 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
2525                              const struct io_uring_sqe *sqe)
2526 {
2527         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
2528                 return -EINVAL;
2529
2530         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2531         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
2532         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2533         return 0;
2534 }
2535
2536 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2537                         bool force_nonblock)
2538 {
2539         struct io_wq_work *work, *old_work;
2540
2541         /* fallocate always requiring blocking context */
2542         if (force_nonblock) {
2543                 io_put_req(req);
2544                 req->work.func = io_fallocate_finish;
2545                 return -EAGAIN;
2546         }
2547
2548         work = old_work = &req->work;
2549         io_fallocate_finish(&work);
2550         if (work && work != old_work)
2551                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2552
2553         return 0;
2554 }
2555
2556 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2557 {
2558         const char __user *fname;
2559         int ret;
2560
2561         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2562                 return -EINVAL;
2563         if (sqe->flags & IOSQE_FIXED_FILE)
2564                 return -EBADF;
2565         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2566                 return 0;
2567
2568         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2569         req->open.how.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2570         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2571         req->open.how.flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
2572
2573         req->open.filename = getname(fname);
2574         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2575                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2576                 req->open.filename = NULL;
2577                 return ret;
2578         }
2579
2580         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2581         return 0;
2582 }
2583
2584 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2585 {
2586         struct open_how __user *how;
2587         const char __user *fname;
2588         size_t len;
2589         int ret;
2590
2591         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2592                 return -EINVAL;
2593         if (sqe->flags & IOSQE_FIXED_FILE)
2594                 return -EBADF;
2595         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2596                 return 0;
2597
2598         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2599         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2600         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
2601         len = READ_ONCE(sqe->len);
2602
2603         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
2604                 return -EINVAL;
2605
2606         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
2607                                         len);
2608         if (ret)
2609                 return ret;
2610
2611         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
2612                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
2613
2614         req->open.filename = getname(fname);
2615         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2616                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2617                 req->open.filename = NULL;
2618                 return ret;
2619         }
2620
2621         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2622         return 0;
2623 }
2624
2625 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2626                       bool force_nonblock)
2627 {
2628         struct open_flags op;
2629         struct file *file;
2630         int ret;
2631
2632         if (force_nonblock)
2633                 return -EAGAIN;
2634
2635         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
2636         if (ret)
2637                 goto err;
2638
2639         ret = get_unused_fd_flags(req->open.how.flags);
2640         if (ret < 0)
2641                 goto err;
2642
2643         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
2644         if (IS_ERR(file)) {
2645                 put_unused_fd(ret);
2646                 ret = PTR_ERR(file);
2647         } else {
2648                 fsnotify_open(file);
2649                 fd_install(ret, file);
2650         }
2651 err:
2652         putname(req->open.filename);
2653         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2654         if (ret < 0)
2655                 req_set_fail_links(req);
2656         io_cqring_add_event(req, ret);
2657         io_put_req_find_next(req, nxt);
2658         return 0;
2659 }
2660
2661 static int io_openat(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2662                      bool force_nonblock)
2663 {
2664         req->open.how = build_open_how(req->open.how.flags, req->open.how.mode);
2665         return io_openat2(req, nxt, force_nonblock);
2666 }
2667
2668 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
2669                              const struct io_uring_sqe *sqe)
2670 {
2671 #if defined(CONFIG_EPOLL)
2672         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2673                 return -EINVAL;
2674
2675         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2676         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
2677         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
2678
2679         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
2680                 struct epoll_event __user *ev;
2681
2682                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2683                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
2684                         return -EFAULT;
2685         }
2686
2687         return 0;
2688 #else
2689         return -EOPNOTSUPP;
2690 #endif
2691 }
2692
2693 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2694                         bool force_nonblock)
2695 {
2696 #if defined(CONFIG_EPOLL)
2697         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
2698         int ret;
2699
2700         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
2701         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
2702                 return -EAGAIN;
2703
2704         if (ret < 0)
2705                 req_set_fail_links(req);
2706         io_cqring_add_event(req, ret);
2707         io_put_req_find_next(req, nxt);
2708         return 0;
2709 #else
2710         return -EOPNOTSUPP;
2711 #endif
2712 }
2713
2714 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2715 {
2716 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
2717         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
2718                 return -EINVAL;
2719
2720         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2721         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
2722         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
2723         return 0;
2724 #else
2725         return -EOPNOTSUPP;
2726 #endif
2727 }
2728
2729 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2730                       bool force_nonblock)
2731 {
2732 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
2733         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
2734         int ret;
2735
2736         if (force_nonblock)
2737                 return -EAGAIN;
2738
2739         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
2740         if (ret < 0)
2741                 req_set_fail_links(req);
2742         io_cqring_add_event(req, ret);
2743         io_put_req_find_next(req, nxt);
2744         return 0;
2745 #else
2746         return -EOPNOTSUPP;
2747 #endif
2748 }
2749
2750 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2751 {
2752         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
2753                 return -EINVAL;
2754
2755         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
2756         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
2757         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
2758         return 0;
2759 }
2760
2761 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2762                       bool force_nonblock)
2763 {
2764         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
2765         int ret;
2766
2767         if (force_nonblock) {
2768                 switch (fa->advice) {
2769                 case POSIX_FADV_NORMAL:
2770                 case POSIX_FADV_RANDOM:
2771                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
2772                         break;
2773                 default:
2774                         return -EAGAIN;
2775                 }
2776         }
2777
2778         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
2779         if (ret < 0)
2780                 req_set_fail_links(req);
2781         io_cqring_add_event(req, ret);
2782         io_put_req_find_next(req, nxt);
2783         return 0;
2784 }
2785
2786 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2787 {
2788         const char __user *fname;
2789         unsigned lookup_flags;
2790         int ret;
2791
2792         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2793                 return -EINVAL;
2794         if (sqe->flags & IOSQE_FIXED_FILE)
2795                 return -EBADF;
2796         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2797                 return 0;
2798
2799         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2800         req->open.mask = READ_ONCE(sqe->len);
2801         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2802         req->open.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
2803         req->open.how.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
2804
2805         if (vfs_stat_set_lookup_flags(&lookup_flags, req->open.how.flags))
2806                 return -EINVAL;
2807
2808         req->open.filename = getname_flags(fname, lookup_flags, NULL);
2809         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2810                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2811                 req->open.filename = NULL;
2812                 return ret;
2813         }
2814
2815         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2816         return 0;
2817 }
2818
2819 static int io_statx(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2820                     bool force_nonblock)
2821 {
2822         struct io_open *ctx = &req->open;
2823         unsigned lookup_flags;
2824         struct path path;
2825         struct kstat stat;
2826         int ret;
2827
2828         if (force_nonblock)
2829                 return -EAGAIN;
2830
2831         if (vfs_stat_set_lookup_flags(&lookup_flags, ctx->how.flags))
2832                 return -EINVAL;
2833
2834 retry:
2835         /* filename_lookup() drops it, keep a reference */
2836         ctx->filename->refcnt++;
2837
2838         ret = filename_lookup(ctx->dfd, ctx->filename, lookup_flags, &path,
2839                                 NULL);
2840         if (ret)
2841                 goto err;
2842
2843         ret = vfs_getattr(&path, &stat, ctx->mask, ctx->how.flags);
2844         path_put(&path);
2845         if (retry_estale(ret, lookup_flags)) {
2846                 lookup_flags |= LOOKUP_REVAL;
2847                 goto retry;
2848         }
2849         if (!ret)
2850                 ret = cp_statx(&stat, ctx->buffer);
2851 err:
2852         putname(ctx->filename);
2853         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2854         if (ret < 0)
2855                 req_set_fail_links(req);
2856         io_cqring_add_event(req, ret);
2857         io_put_req_find_next(req, nxt);
2858         return 0;
2859 }
2860
2861 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2862 {
2863         /*
2864          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
2865          * leave the 'file' in an undeterminate state.
2866          */
2867         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
2868
2869         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
2870             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
2871                 return -EINVAL;
2872         if (sqe->flags & IOSQE_FIXED_FILE)
2873                 return -EBADF;
2874
2875         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
2876         if (req->file->f_op == &io_uring_fops ||
2877             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
2878                 return -EBADF;
2879
2880         return 0;
2881 }
2882
2883 /* only called when __close_fd_get_file() is done */
2884 static void __io_close_finish(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
2885 {
2886         int ret;
2887
2888         ret = filp_close(req->close.put_file, req->work.files);
2889         if (ret < 0)
2890                 req_set_fail_links(req);
2891         io_cqring_add_event(req, ret);
2892         fput(req->close.put_file);
2893         io_put_req_find_next(req, nxt);
2894 }
2895
2896 static void io_close_finish(struct io_wq_work **workptr)
2897 {
2898         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2899         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2900
2901         /* not cancellable, don't do io_req_cancelled() */
2902         __io_close_finish(req, &nxt);
2903         if (nxt)
2904                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2905 }
2906
2907 static int io_close(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2908                     bool force_nonblock)
2909 {
2910         int ret;
2911
2912         req->close.put_file = NULL;
2913         ret = __close_fd_get_file(req->close.fd, &req->close.put_file);
2914         if (ret < 0)
2915                 return ret;
2916
2917         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
2918         if (req->close.put_file->f_op->flush && !io_wq_current_is_worker())
2919                 goto eagain;
2920
2921         /*
2922          * No ->flush(), safely close from here and just punt the
2923          * fput() to async context.
2924          */
2925         __io_close_finish(req, nxt);
2926         return 0;
2927 eagain:
2928         req->work.func = io_close_finish;
2929         /*
2930          * Do manual async queue here to avoid grabbing files - we don't
2931          * need the files, and it'll cause io_close_finish() to close
2932          * the file again and cause a double CQE entry for this request
2933          */
2934         io_queue_async_work(req);
2935         return 0;
2936 }
2937
2938 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2939 {
2940         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2941
2942         if (!req->file)
2943                 return -EBADF;
2944
2945         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2946                 return -EINVAL;
2947         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2948                 return -EINVAL;
2949
2950         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2951         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2952         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
2953         return 0;
2954 }
2955
2956 static void io_sync_file_range_finish(struct io_wq_work **workptr)
2957 {
2958         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2959         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2960         int ret;
2961
2962         if (io_req_cancelled(req))
2963                 return;
2964
2965         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
2966                                 req->sync.flags);
2967         if (ret < 0)
2968                 req_set_fail_links(req);
2969         io_cqring_add_event(req, ret);
2970         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2971         if (nxt)
2972                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2973 }
2974
2975 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2976                               bool force_nonblock)
2977 {
2978         struct io_wq_work *work, *old_work;
2979
2980         /* sync_file_range always requires a blocking context */
2981         if (force_nonblock) {
2982                 io_put_req(req);
2983                 req->work.func = io_sync_file_range_finish;
2984                 return -EAGAIN;
2985         }
2986
2987         work = old_work = &req->work;
2988         io_sync_file_range_finish(&work);
2989         if (work && work != old_work)
2990                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2991         return 0;
2992 }
2993
2994 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2995 {
2996 #if defined(CONFIG_NET)
2997         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
2998         struct io_async_ctx *io = req->io;
2999         int ret;
3000
3001         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3002         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3003         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3004
3005         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
3006                 return 0;
3007         /* iovec is already imported */
3008         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3009                 return 0;
3010
3011         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3012         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
3013                                         &io->msg.iov);
3014         if (!ret)
3015                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3016         return ret;
3017 #else
3018         return -EOPNOTSUPP;
3019 #endif
3020 }
3021
3022 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3023                       bool force_nonblock)
3024 {
3025 #if defined(CONFIG_NET)
3026         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3027         struct socket *sock;
3028         int ret;
3029
3030         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3031                 return -EINVAL;
3032
3033         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3034         if (sock) {
3035                 struct io_async_ctx io;
3036                 unsigned flags;
3037
3038                 if (req->io) {
3039                         kmsg = &req->io->msg;
3040                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3041                         /* if iov is set, it's allocated already */
3042                         if (!kmsg->iov)
3043                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3044                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3045                 } else {
3046                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3047
3048                         kmsg = &io.msg;
3049                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
3050
3051                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3052                         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3053                                         sr->msg_flags, &io.msg.iov);
3054                         if (ret)
3055                                 return ret;
3056                 }
3057
3058                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3059                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3060                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3061                 else if (force_nonblock)
3062                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3063
3064                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3065                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN) {
3066                         if (req->io)
3067                                 return -EAGAIN;
3068                         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3069                                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3070                                         kfree(kmsg->iov);
3071                                 return -ENOMEM;
3072                         }
3073                         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3074                         memcpy(&req->io->msg, &io.msg, sizeof(io.msg));
3075                         return -EAGAIN;
3076                 }
3077                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3078                         ret = -EINTR;
3079         }
3080
3081         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3082                 kfree(kmsg->iov);
3083         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3084         io_cqring_add_event(req, ret);
3085         if (ret < 0)
3086                 req_set_fail_links(req);
3087         io_put_req_find_next(req, nxt);
3088         return 0;
3089 #else
3090         return -EOPNOTSUPP;
3091 #endif
3092 }
3093
3094 static int io_send(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3095                    bool force_nonblock)
3096 {
3097 #if defined(CONFIG_NET)
3098         struct socket *sock;
3099         int ret;
3100
3101         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3102                 return -EINVAL;
3103
3104         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3105         if (sock) {
3106                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3107                 struct msghdr msg;
3108                 struct iovec iov;
3109                 unsigned flags;
3110
3111                 ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov,
3112                                                 &msg.msg_iter);
3113                 if (ret)
3114                         return ret;
3115
3116                 msg.msg_name = NULL;
3117                 msg.msg_control = NULL;
3118                 msg.msg_controllen = 0;
3119                 msg.msg_namelen = 0;
3120
3121                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3122                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3123                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3124                 else if (force_nonblock)
3125                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3126
3127                 msg.msg_flags = flags;
3128                 ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
3129                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3130                         return -EAGAIN;
3131                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3132                         ret = -EINTR;
3133         }
3134
3135         io_cqring_add_event(req, ret);
3136         if (ret < 0)
3137                 req_set_fail_links(req);
3138         io_put_req_find_next(req, nxt);
3139         return 0;
3140 #else
3141         return -EOPNOTSUPP;
3142 #endif
3143 }
3144
3145 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
3146                            const struct io_uring_sqe *sqe)
3147 {
3148 #if defined(CONFIG_NET)
3149         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3150         struct io_async_ctx *io = req->io;
3151         int ret;
3152
3153         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3154         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3155         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3156
3157         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
3158                 return 0;
3159         /* iovec is already imported */
3160         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3161                 return 0;
3162
3163         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3164         ret = recvmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
3165                                         &io->msg.uaddr, &io->msg.iov);
3166         if (!ret)
3167                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3168         return ret;
3169 #else
3170         return -EOPNOTSUPP;
3171 #endif
3172 }
3173
3174 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3175                       bool force_nonblock)
3176 {
3177 #if defined(CONFIG_NET)
3178         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3179         struct socket *sock;
3180         int ret;
3181
3182         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3183                 return -EINVAL;
3184
3185         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3186         if (sock) {
3187                 struct io_async_ctx io;
3188                 unsigned flags;
3189
3190                 if (req->io) {
3191                         kmsg = &req->io->msg;
3192                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3193                         /* if iov is set, it's allocated already */
3194                         if (!kmsg->iov)
3195                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3196                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3197                 } else {
3198                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3199
3200                         kmsg = &io.msg;
3201                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
3202
3203                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3204                         ret = recvmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3205                                         sr->msg_flags, &io.msg.uaddr,
3206                                         &io.msg.iov);
3207                         if (ret)
3208                                 return ret;
3209                 }
3210
3211                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3212                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3213                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3214                 else if (force_nonblock)
3215                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3216
3217                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.msg,
3218                                                 kmsg->uaddr, flags);
3219                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN) {
3220                         if (req->io)
3221                                 return -EAGAIN;
3222                         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3223                                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3224                                         kfree(kmsg->iov);
3225                                 return -ENOMEM;
3226                         }
3227                         memcpy(&req->io->msg, &io.msg, sizeof(io.msg));
3228                         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3229                         return -EAGAIN;
3230                 }
3231                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3232                         ret = -EINTR;
3233         }
3234
3235         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3236                 kfree(kmsg->iov);
3237         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3238         io_cqring_add_event(req, ret);
3239         if (ret < 0)
3240                 req_set_fail_links(req);
3241         io_put_req_find_next(req, nxt);
3242         return 0;
3243 #else
3244         return -EOPNOTSUPP;
3245 #endif
3246 }
3247
3248 static int io_recv(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3249                    bool force_nonblock)
3250 {
3251 #if defined(CONFIG_NET)
3252         struct socket *sock;
3253         int ret;
3254
3255         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3256                 return -EINVAL;
3257
3258         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3259         if (sock) {
3260                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3261                 struct msghdr msg;
3262                 struct iovec iov;
3263                 unsigned flags;
3264
3265                 ret = import_single_range(READ, sr->buf, sr->len, &iov,
3266                                                 &msg.msg_iter);
3267                 if (ret)
3268                         return ret;
3269
3270                 msg.msg_name = NULL;
3271                 msg.msg_control = NULL;
3272                 msg.msg_controllen = 0;
3273                 msg.msg_namelen = 0;
3274                 msg.msg_iocb = NULL;
3275                 msg.msg_flags = 0;
3276
3277                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3278                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3279                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3280                 else if (force_nonblock)
3281                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3282
3283                 ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
3284                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3285                         return -EAGAIN;
3286                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3287                         ret = -EINTR;
3288         }
3289
3290         io_cqring_add_event(req, ret);
3291         if (ret < 0)
3292                 req_set_fail_links(req);
3293         io_put_req_find_next(req, nxt);
3294         return 0;
3295 #else
3296         return -EOPNOTSUPP;
3297 #endif
3298 }
3299
3300
3301 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3302 {
3303 #if defined(CONFIG_NET)
3304         struct io_accept *accept = &req->accept;
3305
3306         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3307                 return -EINVAL;
3308         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
3309                 return -EINVAL;
3310
3311         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3312         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3313         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
3314         return 0;
3315 #else
3316         return -EOPNOTSUPP;
3317 #endif
3318 }
3319
3320 #if defined(CONFIG_NET)
3321 static int __io_accept(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3322                        bool force_nonblock)
3323 {
3324         struct io_accept *accept = &req->accept;
3325         unsigned file_flags;
3326         int ret;
3327
3328         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3329         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
3330                                         accept->addr_len, accept->flags);
3331         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
3332                 return -EAGAIN;
3333         if (ret == -ERESTARTSYS)
3334                 ret = -EINTR;
3335         if (ret < 0)
3336                 req_set_fail_links(req);
3337         io_cqring_add_event(req, ret);
3338         io_put_req_find_next(req, nxt);
3339         return 0;
3340 }
3341
3342 static void io_accept_finish(struct io_wq_work **workptr)
3343 {
3344         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3345         struct io_kiocb *nxt = NULL;
3346
3347         if (io_req_cancelled(req))
3348                 return;
3349         __io_accept(req, &nxt, false);
3350         if (nxt)
3351                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
3352 }
3353 #endif
3354
3355 static int io_accept(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3356                      bool force_nonblock)
3357 {
3358 #if defined(CONFIG_NET)
3359         int ret;
3360
3361         ret = __io_accept(req, nxt, force_nonblock);
3362         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock) {
3363                 req->work.func = io_accept_finish;
3364                 io_put_req(req);
3365                 return -EAGAIN;
3366         }
3367         return 0;
3368 #else
3369         return -EOPNOTSUPP;
3370 #endif
3371 }
3372
3373 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3374 {
3375 #if defined(CONFIG_NET)
3376         struct io_connect *conn = &req->connect;
3377         struct io_async_ctx *io = req->io;
3378
3379         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3380                 return -EINVAL;
3381         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3382                 return -EINVAL;
3383
3384         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3385         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
3386
3387         if (!io)
3388                 return 0;
3389
3390         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
3391                                         &io->connect.address);
3392 #else
3393         return -EOPNOTSUPP;
3394 #endif
3395 }
3396
3397 static int io_connect(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3398                       bool force_nonblock)
3399 {
3400 #if defined(CONFIG_NET)
3401         struct io_async_ctx __io, *io;
3402         unsigned file_flags;
3403         int ret;
3404
3405         if (req->io) {
3406                 io = req->io;
3407         } else {
3408                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
3409                                                 req->connect.addr_len,
3410                                                 &__io.connect.address);
3411                 if (ret)
3412                         goto out;
3413                 io = &__io;
3414         }
3415
3416         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3417
3418         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
3419                                         req->connect.addr_len, file_flags);
3420         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
3421                 if (req->io)
3422                         return -EAGAIN;
3423                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3424                         ret = -ENOMEM;
3425                         goto out;
3426                 }
3427                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
3428                 return -EAGAIN;
3429         }
3430         if (ret == -ERESTARTSYS)
3431                 ret = -EINTR;
3432 out:
3433         if (ret < 0)
3434                 req_set_fail_links(req);
3435         io_cqring_add_event(req, ret);
3436         io_put_req_find_next(req, nxt);
3437         return 0;
3438 #else
3439         return -EOPNOTSUPP;
3440 #endif
3441 }
3442
3443 static void io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
3444 {
3445         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3446
3447         spin_lock(&poll->head->lock);
3448         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
3449         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
3450                 list_del_init(&poll->wait.entry);
3451                 io_queue_async_work(req);
3452         }
3453         spin_unlock(&poll->head->lock);
3454         hash_del(&req->hash_node);
3455 }
3456
3457 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
3458 {
3459         struct hlist_node *tmp;
3460         struct io_kiocb *req;
3461         int i;
3462
3463         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3464         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
3465                 struct hlist_head *list;
3466
3467                 list = &ctx->cancel_hash[i];
3468                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
3469                         io_poll_remove_one(req);
3470         }
3471         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3472 }
3473
3474 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
3475 {
3476         struct hlist_head *list;
3477         struct io_kiocb *req;
3478
3479         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
3480         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
3481                 if (sqe_addr == req->user_data) {
3482                         io_poll_remove_one(req);
3483                         return 0;
3484                 }
3485         }
3486
3487         return -ENOENT;
3488 }
3489
3490 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
3491                                const struct io_uring_sqe *sqe)
3492 {
3493         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3494                 return -EINVAL;
3495         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3496             sqe->poll_events)
3497                 return -EINVAL;
3498
3499         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3500         return 0;
3501 }
3502
3503 /*
3504  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
3505  * and remove it if found.
3506  */
3507 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
3508 {
3509         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3510         u64 addr;
3511         int ret;
3512
3513         addr = req->poll.addr;
3514         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3515         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
3516         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3517
3518         io_cqring_add_event(req, ret);
3519         if (ret < 0)
3520                 req_set_fail_links(req);
3521         io_put_req(req);
3522         return 0;
3523 }
3524
3525 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
3526 {
3527         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3528
3529         req->poll.done = true;
3530         if (error)
3531                 io_cqring_fill_event(req, error);
3532         else
3533                 io_cqring_fill_event(req, mangle_poll(mask));
3534         io_commit_cqring(ctx);
3535 }
3536
3537 static void io_poll_complete_work(struct io_wq_work **workptr)
3538 {
3539         struct io_wq_work *work = *workptr;
3540         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3541         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3542         struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
3543         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3544         struct io_kiocb *nxt = NULL;
3545         __poll_t mask = 0;
3546         int ret = 0;
3547
3548         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
3549                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
3550                 ret = -ECANCELED;
3551         } else if (READ_ONCE(poll->canceled)) {
3552                 ret = -ECANCELED;
3553         }
3554
3555         if (ret != -ECANCELED)
3556                 mask = vfs_poll(poll->file, &pt) & poll->events;
3557
3558         /*
3559          * Note that ->ki_cancel callers also delete iocb from active_reqs after
3560          * calling ->ki_cancel.  We need the ctx_lock roundtrip here to
3561          * synchronize with them.  In the cancellation case the list_del_init
3562          * itself is not actually needed, but harmless so we keep it in to
3563          * avoid further branches in the fast path.
3564          */
3565         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3566         if (!mask && ret != -ECANCELED) {
3567                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
3568                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3569                 return;
3570         }
3571         hash_del(&req->hash_node);
3572         io_poll_complete(req, mask, ret);
3573         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3574
3575         io_cqring_ev_posted(ctx);
3576
3577         if (ret < 0)
3578                 req_set_fail_links(req);
3579         io_put_req_find_next(req, &nxt);
3580         if (nxt)
3581                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
3582 }
3583
3584 static void __io_poll_flush(struct io_ring_ctx *ctx, struct llist_node *nodes)
3585 {
3586         struct io_kiocb *req, *tmp;
3587         struct req_batch rb;
3588
3589         rb.to_free = rb.need_iter = 0;
3590         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3591         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, nodes, llist_node) {
3592                 hash_del(&req->hash_node);
3593                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
3594
3595                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs) &&
3596                     !io_req_multi_free(&rb, req)) {
3597                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
3598                         io_free_req(req);
3599                 }
3600         }
3601         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3602
3603         io_cqring_ev_posted(ctx);
3604         io_free_req_many(ctx, &rb);
3605 }
3606
3607 static void io_poll_flush(struct io_wq_work **workptr)
3608 {
3609         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3610         struct llist_node *nodes;
3611
3612         nodes = llist_del_all(&req->ctx->poll_llist);
3613         if (nodes)
3614                 __io_poll_flush(req->ctx, nodes);
3615 }
3616
3617 static void io_poll_trigger_evfd(struct io_wq_work **workptr)
3618 {
3619         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3620
3621         eventfd_signal(req->ctx->cq_ev_fd, 1);
3622         io_put_req(req);
3623 }
3624
3625 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
3626                         void *key)
3627 {
3628         struct io_poll_iocb *poll = wait->private;
3629         struct io_kiocb *req = container_of(poll, struct io_kiocb, poll);
3630         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3631         __poll_t mask = key_to_poll(key);
3632
3633         /* for instances that support it check for an event match first: */
3634         if (mask && !(mask & poll->events))
3635                 return 0;
3636
3637         list_del_init(&poll->wait.entry);
3638
3639         /*
3640          * Run completion inline if we can. We're using trylock here because
3641          * we are violating the completion_lock -> poll wq lock ordering.
3642          * If we have a link timeout we're going to need the completion_lock
3643          * for finalizing the request, mark us as having grabbed that already.
3644          */
3645         if (mask) {
3646                 unsigned long flags;
3647
3648                 if (llist_empty(&ctx->poll_llist) &&
3649                     spin_trylock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags)) {
3650                         bool trigger_ev;
3651
3652                         hash_del(&req->hash_node);
3653                         io_poll_complete(req, mask, 0);
3654
3655                         trigger_ev = io_should_trigger_evfd(ctx);
3656                         if (trigger_ev && eventfd_signal_count()) {
3657                                 trigger_ev = false;
3658                                 req->work.func = io_poll_trigger_evfd;
3659                         } else {
3660                                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
3661                                 io_put_req(req);
3662                                 req = NULL;
3663                         }
3664                         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
3665                         __io_cqring_ev_posted(ctx, trigger_ev);
3666                 } else {
3667                         req->result = mask;
3668                         req->llist_node.next = NULL;
3669                         /* if the list wasn't empty, we're done */
3670                         if (!llist_add(&req->llist_node, &ctx->poll_llist))
3671                                 req = NULL;
3672                         else
3673                                 req->work.func = io_poll_flush;
3674                 }
3675         }
3676         if (req)
3677                 io_queue_async_work(req);
3678
3679         return 1;
3680 }
3681
3682 struct io_poll_table {
3683         struct poll_table_struct pt;
3684         struct io_kiocb *req;
3685         int error;
3686 };
3687
3688 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
3689                                struct poll_table_struct *p)
3690 {
3691         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
3692
3693         if (unlikely(pt->req->poll.head)) {
3694                 pt->error = -EINVAL;
3695                 return;
3696         }
3697
3698         pt->error = 0;
3699         pt->req->poll.head = head;
3700         add_wait_queue(head, &pt->req->poll.wait);
3701 }
3702
3703 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
3704 {
3705         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3706         struct hlist_head *list;
3707
3708         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
3709         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
3710 }
3711
3712 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3713 {
3714         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3715         u16 events;
3716
3717         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3718                 return -EINVAL;
3719         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
3720                 return -EINVAL;
3721         if (!poll->file)
3722                 return -EBADF;
3723
3724         events = READ_ONCE(sqe->poll_events);
3725         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
3726         return 0;
3727 }
3728
3729 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
3730 {
3731         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3732         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3733         struct io_poll_table ipt;
3734         bool cancel = false;
3735         __poll_t mask;
3736
3737         INIT_IO_WORK(&req->work, io_poll_complete_work);
3738         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
3739
3740         poll->head = NULL;
3741         poll->done = false;
3742         poll->canceled = false;
3743
3744         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
3745         ipt.pt._key = poll->events;
3746         ipt.req = req;
3747         ipt.error = -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
3748
3749         /* initialized the list so that we can do list_empty checks */
3750         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
3751         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, io_poll_wake);
3752         poll->wait.private = poll;
3753
3754         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
3755
3756         mask = vfs_poll(poll->file, &ipt.pt) & poll->events;
3757
3758         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3759         if (likely(poll->head)) {
3760                 spin_lock(&poll->head->lock);
3761                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
3762                         if (ipt.error)
3763                                 cancel = true;
3764                         ipt.error = 0;
3765                         mask = 0;
3766                 }
3767                 if (mask || ipt.error)
3768                         list_del_init(&poll->wait.entry);
3769                 else if (cancel)
3770                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
3771                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
3772                         io_poll_req_insert(req);
3773                 spin_unlock(&poll->head->lock);
3774         }
3775         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
3776                 ipt.error = 0;
3777                 io_poll_complete(req, mask, 0);
3778         }
3779         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3780
3781         if (mask) {
3782                 io_cqring_ev_posted(ctx);
3783                 io_put_req_find_next(req, nxt);
3784         }
3785         return ipt.error;
3786 }
3787
3788 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
3789 {
3790         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
3791                                                 struct io_timeout_data, timer);
3792         struct io_kiocb *req = data->req;
3793         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3794         unsigned long flags;
3795
3796         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
3797
3798         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
3799         /*
3800          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
3801          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
3802          */
3803         if (!list_empty(&req->list)) {
3804                 struct io_kiocb *prev;
3805
3806                 /*
3807                  * Adjust the reqs sequence before the current one because it
3808                  * will consume a slot in the cq_ring and the cq_tail
3809                  * pointer will be increased, otherwise other timeout reqs may
3810                  * return in advance without waiting for enough wait_nr.
3811                  */
3812                 prev = req;
3813                 list_for_each_entry_continue_reverse(prev, &ctx->timeout_list, list)
3814                         prev->sequence++;
3815                 list_del_init(&req->list);
3816         }
3817
3818         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
3819         io_commit_cqring(ctx);
3820         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
3821
3822         io_cqring_ev_posted(ctx);
3823         req_set_fail_links(req);
3824         io_put_req(req);
3825         return HRTIMER_NORESTART;
3826 }
3827
3828 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
3829 {
3830         struct io_kiocb *req;
3831         int ret = -ENOENT;
3832
3833         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
3834                 if (user_data == req->user_data) {
3835                         list_del_init(&req->list);
3836                         ret = 0;
3837                         break;
3838                 }
3839         }
3840
3841         if (ret == -ENOENT)
3842                 return ret;
3843
3844         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
3845         if (ret == -1)
3846                 return -EALREADY;
3847
3848         req_set_fail_links(req);
3849         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
3850         io_put_req(req);
3851         return 0;
3852 }
3853
3854 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
3855                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3856 {
3857         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3858                 return -EINVAL;
3859         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
3860                 return -EINVAL;
3861
3862         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3863         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
3864         if (req->timeout.flags)
3865                 return -EINVAL;
3866
3867         return 0;
3868 }
3869
3870 /*
3871  * Remove or update an existing timeout command
3872  */
3873 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
3874 {
3875         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3876         int ret;
3877
3878         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3879         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
3880
3881         io_cqring_fill_event(req, ret);
3882         io_commit_cqring(ctx);
3883         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3884         io_cqring_ev_posted(ctx);
3885         if (ret < 0)
3886                 req_set_fail_links(req);
3887         io_put_req(req);
3888         return 0;
3889 }
3890
3891 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3892                            bool is_timeout_link)
3893 {
3894         struct io_timeout_data *data;
3895         unsigned flags;
3896
3897         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3898                 return -EINVAL;
3899         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
3900                 return -EINVAL;
3901         if (sqe->off && is_timeout_link)
3902                 return -EINVAL;
3903         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
3904         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
3905                 return -EINVAL;
3906
3907         req->timeout.count = READ_ONCE(sqe->off);
3908
3909         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
3910                 return -ENOMEM;
3911
3912         data = &req->io->timeout;
3913         data->req = req;
3914         req->flags |= REQ_F_TIMEOUT;
3915
3916         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
3917                 return -EFAULT;
3918
3919         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
3920                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
3921         else
3922                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
3923
3924         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
3925         return 0;
3926 }
3927
3928 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
3929 {
3930         unsigned count;
3931         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3932         struct io_timeout_data *data;
3933         struct list_head *entry;
3934         unsigned span = 0;
3935
3936         data = &req->io->timeout;
3937
3938         /*
3939          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
3940          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
3941          * a pure timeout request, sequence isn't used.
3942          */
3943         count = req->timeout.count;
3944         if (!count) {
3945                 req->flags |= REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ;
3946                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3947                 entry = ctx->timeout_list.prev;
3948                 goto add;
3949         }
3950
3951         req->sequence = ctx->cached_sq_head + count - 1;
3952         data->seq_offset = count;
3953
3954         /*
3955          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
3956          * the one we need first.
3957          */
3958         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3959         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
3960                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
3961                 unsigned nxt_sq_head;
3962                 long long tmp, tmp_nxt;
3963                 u32 nxt_offset = nxt->io->timeout.seq_offset;
3964
3965                 if (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
3966                         continue;
3967
3968                 /*
3969                  * Since cached_sq_head + count - 1 can overflow, use type long
3970                  * long to store it.
3971                  */
3972                 tmp = (long long)ctx->cached_sq_head + count - 1;
3973                 nxt_sq_head = nxt->sequence - nxt_offset + 1;
3974                 tmp_nxt = (long long)nxt_sq_head + nxt_offset - 1;
3975
3976                 /*
3977                  * cached_sq_head may overflow, and it will never overflow twice
3978                  * once there is some timeout req still be valid.
3979                  */
3980                 if (ctx->cached_sq_head < nxt_sq_head)
3981                         tmp += UINT_MAX;
3982
3983                 if (tmp > tmp_nxt)
3984                         break;
3985
3986                 /*
3987                  * Sequence of reqs after the insert one and itself should
3988                  * be adjusted because each timeout req consumes a slot.
3989                  */
3990                 span++;
3991                 nxt->sequence++;
3992         }
3993         req->sequence -= span;
3994 add:
3995         list_add(&req->list, entry);
3996         data->timer.function = io_timeout_fn;
3997         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
3998         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3999         return 0;
4000 }
4001
4002 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
4003 {
4004         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
4005
4006         return req->user_data == (unsigned long) data;
4007 }
4008
4009 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
4010 {
4011         enum io_wq_cancel cancel_ret;
4012         int ret = 0;
4013
4014         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr);
4015         switch (cancel_ret) {
4016         case IO_WQ_CANCEL_OK:
4017                 ret = 0;
4018                 break;
4019         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
4020                 ret = -EALREADY;
4021                 break;
4022         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
4023                 ret = -ENOENT;
4024                 break;
4025         }
4026
4027         return ret;
4028 }
4029
4030 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
4031                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
4032                                      struct io_kiocb **nxt, int success_ret)
4033 {
4034         unsigned long flags;
4035         int ret;
4036
4037         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
4038         if (ret != -ENOENT) {
4039                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4040                 goto done;
4041         }
4042
4043         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4044         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
4045         if (ret != -ENOENT)
4046                 goto done;
4047         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
4048 done:
4049         if (!ret)
4050                 ret = success_ret;
4051         io_cqring_fill_event(req, ret);
4052         io_commit_cqring(ctx);
4053         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4054         io_cqring_ev_posted(ctx);
4055
4056         if (ret < 0)
4057                 req_set_fail_links(req);
4058         io_put_req_find_next(req, nxt);
4059 }
4060
4061 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
4062                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4063 {
4064         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4065                 return -EINVAL;
4066         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len ||
4067             sqe->cancel_flags)
4068                 return -EINVAL;
4069
4070         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4071         return 0;
4072 }
4073
4074 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4075 {
4076         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4077
4078         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, nxt, 0);
4079         return 0;
4080 }
4081
4082 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
4083                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4084 {
4085         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4086                 return -EINVAL;
4087
4088         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4089         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
4090         if (!req->files_update.nr_args)
4091                 return -EINVAL;
4092         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
4093         return 0;
4094 }
4095
4096 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4097 {
4098         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4099         struct io_uring_files_update up;
4100         int ret;
4101
4102         if (force_nonblock)
4103                 return -EAGAIN;
4104
4105         up.offset = req->files_update.offset;
4106         up.fds = req->files_update.arg;
4107
4108         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4109         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
4110         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4111
4112         if (ret < 0)
4113                 req_set_fail_links(req);
4114         io_cqring_add_event(req, ret);
4115         io_put_req(req);
4116         return 0;
4117 }
4118
4119 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
4120                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4121 {
4122         ssize_t ret = 0;
4123
4124         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
4125                 ret = io_grab_files(req);
4126                 if (unlikely(ret))
4127                         return ret;
4128         }
4129
4130         io_req_work_grab_env(req, &io_op_defs[req->opcode]);
4131
4132         switch (req->opcode) {
4133         case IORING_OP_NOP:
4134                 break;
4135         case IORING_OP_READV:
4136         case IORING_OP_READ_FIXED:
4137         case IORING_OP_READ:
4138                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
4139                 break;
4140         case IORING_OP_WRITEV:
4141         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4142         case IORING_OP_WRITE:
4143                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
4144                 break;
4145         case IORING_OP_POLL_ADD:
4146                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
4147                 break;
4148         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
4149                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
4150                 break;
4151         case IORING_OP_FSYNC:
4152                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
4153                 break;
4154         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
4155                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
4156                 break;
4157         case IORING_OP_SENDMSG:
4158         case IORING_OP_SEND:
4159                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
4160                 break;
4161         case IORING_OP_RECVMSG:
4162         case IORING_OP_RECV:
4163                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
4164                 break;
4165         case IORING_OP_CONNECT:
4166                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
4167                 break;
4168         case IORING_OP_TIMEOUT:
4169                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
4170                 break;
4171         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
4172                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
4173                 break;
4174         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
4175                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
4176                 break;
4177         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
4178                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
4179                 break;
4180         case IORING_OP_ACCEPT:
4181                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
4182                 break;
4183         case IORING_OP_FALLOCATE:
4184                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
4185                 break;
4186         case IORING_OP_OPENAT:
4187                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
4188                 break;
4189         case IORING_OP_CLOSE:
4190                 ret = io_close_prep(req, sqe);
4191                 break;
4192         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
4193                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
4194                 break;
4195         case IORING_OP_STATX:
4196                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
4197                 break;
4198         case IORING_OP_FADVISE:
4199                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
4200                 break;
4201         case IORING_OP_MADVISE:
4202                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
4203                 break;
4204         case IORING_OP_OPENAT2:
4205                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
4206                 break;
4207         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
4208                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
4209                 break;
4210         default:
4211                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
4212                                 req->opcode);
4213                 ret = -EINVAL;
4214                 break;
4215         }
4216
4217         return ret;
4218 }
4219
4220 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4221 {
4222         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4223         int ret;
4224
4225         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
4226         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list))
4227                 return 0;
4228
4229         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
4230                 return -EAGAIN;
4231
4232         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4233         if (ret < 0)
4234                 return ret;
4235
4236         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4237         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
4238                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4239                 return 0;
4240         }
4241
4242         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
4243         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
4244         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4245         return -EIOCBQUEUED;
4246 }
4247
4248 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req)
4249 {
4250         struct io_async_ctx *io = req->io;
4251
4252         switch (req->opcode) {
4253         case IORING_OP_READV:
4254         case IORING_OP_READ_FIXED:
4255         case IORING_OP_READ:
4256         case IORING_OP_WRITEV:
4257         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4258         case IORING_OP_WRITE:
4259                 if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
4260                         kfree(io->rw.iov);
4261                 break;
4262         case IORING_OP_SENDMSG:
4263         case IORING_OP_RECVMSG:
4264                 if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
4265                         kfree(io->msg.iov);
4266                 break;
4267         case IORING_OP_OPENAT:
4268         case IORING_OP_OPENAT2:
4269         case IORING_OP_STATX:
4270                 putname(req->open.filename);
4271                 break;
4272         }
4273
4274         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4275 }
4276
4277 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
4278                         struct io_kiocb **nxt, bool force_nonblock)
4279 {
4280         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4281         int ret;
4282
4283         switch (req->opcode) {
4284         case IORING_OP_NOP:
4285                 ret = io_nop(req);
4286                 break;
4287         case IORING_OP_READV:
4288         case IORING_OP_READ_FIXED:
4289         case IORING_OP_READ:
4290                 if (sqe) {
4291                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
4292                         if (ret < 0)
4293                                 break;
4294                 }
4295                 ret = io_read(req, nxt, force_nonblock);
4296                 break;
4297         case IORING_OP_WRITEV:
4298         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4299         case IORING_OP_WRITE:
4300                 if (sqe) {
4301                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
4302                         if (ret < 0)
4303                                 break;
4304                 }
4305                 ret = io_write(req, nxt, force_nonblock);
4306                 break;
4307         case IORING_OP_FSYNC:
4308                 if (sqe) {
4309                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
4310                         if (ret < 0)
4311                                 break;
4312                 }
4313                 ret = io_fsync(req, nxt, force_nonblock);
4314                 break;
4315         case IORING_OP_POLL_ADD:
4316                 if (sqe) {
4317                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
4318                         if (ret)
4319                                 break;
4320                 }
4321                 ret = io_poll_add(req, nxt);
4322                 break;
4323         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
4324                 if (sqe) {
4325                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
4326                         if (ret < 0)
4327                                 break;
4328                 }
4329                 ret = io_poll_remove(req);
4330                 break;
4331         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
4332                 if (sqe) {
4333                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
4334                         if (ret < 0)
4335                                 break;
4336                 }
4337                 ret = io_sync_file_range(req, nxt, force_nonblock);
4338                 break;
4339         case IORING_OP_SENDMSG:
4340         case IORING_OP_SEND:
4341                 if (sqe) {
4342                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
4343                         if (ret < 0)
4344                                 break;
4345                 }
4346                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
4347                         ret = io_sendmsg(req, nxt, force_nonblock);
4348                 else
4349                         ret = io_send(req, nxt, force_nonblock);
4350                 break;
4351         case IORING_OP_RECVMSG:
4352         case IORING_OP_RECV:
4353                 if (sqe) {
4354                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
4355                         if (ret)
4356                                 break;
4357                 }
4358                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
4359                         ret = io_recvmsg(req, nxt, force_nonblock);
4360                 else
4361                         ret = io_recv(req, nxt, force_nonblock);
4362                 break;
4363         case IORING_OP_TIMEOUT:
4364                 if (sqe) {
4365                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
4366                         if (ret)
4367                                 break;
4368                 }
4369                 ret = io_timeout(req);
4370                 break;
4371         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
4372                 if (sqe) {
4373                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
4374                         if (ret)
4375                                 break;
4376                 }
4377                 ret = io_timeout_remove(req);
4378                 break;
4379         case IORING_OP_ACCEPT:
4380                 if (sqe) {
4381                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
4382                         if (ret)
4383                                 break;
4384                 }
4385                 ret = io_accept(req, nxt, force_nonblock);
4386                 break;
4387         case IORING_OP_CONNECT:
4388                 if (sqe) {
4389                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
4390                         if (ret)
4391                                 break;
4392                 }
4393                 ret = io_connect(req, nxt, force_nonblock);
4394                 break;
4395         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
4396                 if (sqe) {
4397                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
4398                         if (ret)
4399                                 break;
4400                 }
4401                 ret = io_async_cancel(req, nxt);
4402                 break;
4403         case IORING_OP_FALLOCATE:
4404                 if (sqe) {
4405                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
4406                         if (ret)
4407                                 break;
4408                 }
4409                 ret = io_fallocate(req, nxt, force_nonblock);
4410                 break;
4411         case IORING_OP_OPENAT:
4412                 if (sqe) {
4413                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
4414                         if (ret)
4415                                 break;
4416                 }
4417                 ret = io_openat(req, nxt, force_nonblock);
4418                 break;
4419         case IORING_OP_CLOSE:
4420                 if (sqe) {
4421                         ret = io_close_prep(req, sqe);
4422                         if (ret)
4423                                 break;
4424                 }
4425                 ret = io_close(req, nxt, force_nonblock);
4426                 break;
4427         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
4428                 if (sqe) {
4429                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
4430                         if (ret)
4431                                 break;
4432                 }
4433                 ret = io_files_update(req, force_nonblock);
4434                 break;
4435         case IORING_OP_STATX:
4436                 if (sqe) {
4437                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
4438                         if (ret)
4439                                 break;
4440                 }
4441                 ret = io_statx(req, nxt, force_nonblock);
4442                 break;
4443         case IORING_OP_FADVISE:
4444                 if (sqe) {
4445                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
4446                         if (ret)
4447                                 break;
4448                 }
4449                 ret = io_fadvise(req, nxt, force_nonblock);
4450                 break;
4451         case IORING_OP_MADVISE:
4452                 if (sqe) {
4453                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
4454                         if (ret)
4455                                 break;
4456                 }
4457                 ret = io_madvise(req, nxt, force_nonblock);
4458                 break;
4459         case IORING_OP_OPENAT2:
4460                 if (sqe) {
4461                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
4462                         if (ret)
4463                                 break;
4464                 }
4465                 ret = io_openat2(req, nxt, force_nonblock);
4466                 break;
4467         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
4468                 if (sqe) {
4469                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
4470                         if (ret)
4471                                 break;
4472                 }
4473                 ret = io_epoll_ctl(req, nxt, force_nonblock);
4474                 break;
4475         default:
4476                 ret = -EINVAL;
4477                 break;
4478         }
4479
4480         if (ret)
4481                 return ret;
4482
4483         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4484                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
4485
4486                 if (req->result == -EAGAIN)
4487                         return -EAGAIN;
4488
4489                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
4490                 if (in_async)
4491                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4492
4493                 io_iopoll_req_issued(req);
4494
4495                 if (in_async)
4496                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4497         }
4498
4499         return 0;
4500 }
4501
4502 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr)
4503 {
4504         struct io_wq_work *work = *workptr;
4505         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
4506         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4507         int ret = 0;
4508
4509         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
4510         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
4511                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
4512                 ret = -ECANCELED;
4513         }
4514
4515         if (!ret) {
4516                 req->in_async = true;
4517                 do {
4518                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, &nxt, false);
4519                         /*
4520                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
4521                          * forcing a sync submission from here, since we can't
4522                          * wait for request slots on the block side.
4523                          */
4524                         if (ret != -EAGAIN)
4525                                 break;
4526                         cond_resched();
4527                 } while (1);
4528         }
4529
4530         /* drop submission reference */
4531         io_put_req(req);
4532
4533         if (ret) {
4534                 req_set_fail_links(req);
4535                 io_cqring_add_event(req, ret);
4536                 io_put_req(req);
4537         }
4538
4539         /* if a dependent link is ready, pass it back */
4540         if (!ret && nxt)
4541                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
4542 }
4543
4544 static int io_req_needs_file(struct io_kiocb *req, int fd)
4545 {
4546         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
4547                 return 0;
4548         if ((fd == -1 || fd == AT_FDCWD) && io_op_defs[req->opcode].fd_non_neg)
4549                 return 0;
4550         return 1;
4551 }
4552
4553 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
4554                                               int index)
4555 {
4556         struct fixed_file_table *table;
4557
4558         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
4559         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];;
4560 }
4561
4562 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
4563                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4564 {
4565         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4566         unsigned flags;
4567         int fd;
4568
4569         flags = READ_ONCE(sqe->flags);
4570         fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4571
4572         if (!io_req_needs_file(req, fd))
4573                 return 0;
4574
4575         if (flags & IOSQE_FIXED_FILE) {
4576                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
4577                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
4578                         return -EBADF;
4579                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
4580                 req->file = io_file_from_index(ctx, fd);
4581                 if (!req->file)
4582                         return -EBADF;
4583                 req->flags |= REQ_F_FIXED_FILE;
4584                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
4585         } else {
4586                 if (req->needs_fixed_file)
4587                         return -EBADF;
4588                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
4589                 req->file = io_file_get(state, fd);
4590                 if (unlikely(!req->file))
4591                         return -EBADF;
4592         }
4593
4594         return 0;
4595 }
4596
4597 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
4598 {
4599         int ret = -EBADF;
4600         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4601
4602         if (req->work.files)
4603                 return 0;
4604         if (!ctx->ring_file)
4605                 return -EBADF;
4606
4607         rcu_read_lock();
4608         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
4609         /*
4610          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
4611          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
4612          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
4613          * this operation if it has.
4614          */
4615         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
4616                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
4617                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
4618                 req->work.files = current->files;
4619                 ret = 0;
4620         }
4621         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
4622         rcu_read_unlock();
4623
4624         return ret;
4625 }
4626
4627 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4628 {
4629         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4630                                                 struct io_timeout_data, timer);
4631         struct io_kiocb *req = data->req;
4632         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4633         struct io_kiocb *prev = NULL;
4634         unsigned long flags;
4635
4636         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4637
4638         /*
4639          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
4640          * race with the completion of the linked work.
4641          */
4642         if (!list_empty(&req->link_list)) {
4643                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
4644                                   link_list);
4645                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
4646                         list_del_init(&req->link_list);
4647                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
4648                 } else
4649                         prev = NULL;
4650         }
4651
4652         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4653
4654         if (prev) {
4655                 req_set_fail_links(prev);
4656                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, NULL,
4657                                                 -ETIME);
4658                 io_put_req(prev);
4659         } else {
4660                 io_cqring_add_event(req, -ETIME);
4661                 io_put_req(req);
4662         }
4663         return HRTIMER_NORESTART;
4664 }
4665
4666 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
4667 {
4668         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4669
4670         /*
4671          * If the list is now empty, then our linked request finished before
4672          * we got a chance to setup the timer
4673          */
4674         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4675         if (!list_empty(&req->link_list)) {
4676                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
4677
4678                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
4679                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
4680                                 data->mode);
4681         }
4682         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4683
4684         /* drop submission reference */
4685         io_put_req(req);
4686 }
4687
4688 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
4689 {
4690         struct io_kiocb *nxt;
4691
4692         if (!(req->flags & REQ_F_LINK))
4693                 return NULL;
4694
4695         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
4696                                         link_list);
4697         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
4698                 return NULL;
4699
4700         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
4701         return nxt;
4702 }
4703
4704 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4705 {
4706         struct io_kiocb *linked_timeout;
4707         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4708         int ret;
4709
4710 again:
4711         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
4712
4713         ret = io_issue_sqe(req, sqe, &nxt, true);
4714
4715         /*
4716          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
4717          * doesn't support non-blocking read/write attempts
4718          */
4719         if (ret == -EAGAIN && (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) ||
4720             (req->flags & REQ_F_MUST_PUNT))) {
4721 punt:
4722                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
4723                         ret = io_grab_files(req);
4724                         if (ret)
4725                                 goto err;
4726                 }
4727
4728                 /*
4729                  * Queued up for async execution, worker will release
4730                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
4731                  */
4732                 io_queue_async_work(req);
4733                 goto done_req;
4734         }
4735
4736 err:
4737         /* drop submission reference */
4738         io_put_req(req);
4739
4740         if (linked_timeout) {
4741                 if (!ret)
4742                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
4743                 else
4744                         io_put_req(linked_timeout);
4745         }
4746
4747         /* and drop final reference, if we failed */
4748         if (ret) {
4749                 io_cqring_add_event(req, ret);
4750                 req_set_fail_links(req);
4751                 io_put_req(req);
4752         }
4753 done_req:
4754         if (nxt) {
4755                 req = nxt;
4756                 nxt = NULL;
4757
4758                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
4759                         goto punt;
4760                 goto again;
4761         }
4762 }
4763
4764 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4765 {
4766         int ret;
4767
4768         ret = io_req_defer(req, sqe);
4769         if (ret) {
4770                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
4771 fail_req:
4772                         io_cqring_add_event(req, ret);
4773                         req_set_fail_links(req);
4774                         io_double_put_req(req);
4775                 }
4776         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
4777                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4778                 if (unlikely(ret < 0))
4779                         goto fail_req;
4780                 /*
4781                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
4782                  * to async execution.
4783                  */
4784                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
4785                 io_queue_async_work(req);
4786         } else {
4787                 __io_queue_sqe(req, sqe);
4788         }
4789 }
4790
4791 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req)
4792 {
4793         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
4794                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
4795                 io_double_put_req(req);
4796         } else
4797                 io_queue_sqe(req, NULL);
4798 }
4799
4800 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
4801                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
4802
4803 static bool io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
4804                           struct io_submit_state *state, struct io_kiocb **link)
4805 {
4806         const struct cred *old_creds = NULL;
4807         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4808         unsigned int sqe_flags;
4809         int ret, id;
4810
4811         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
4812
4813         /* enforce forwards compatibility on users */
4814         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
4815                 ret = -EINVAL;
4816                 goto err_req;
4817         }
4818
4819         id = READ_ONCE(sqe->personality);
4820         if (id) {
4821                 const struct cred *personality_creds;
4822
4823                 personality_creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
4824                 if (unlikely(!personality_creds)) {
4825                         ret = -EINVAL;
4826                         goto err_req;
4827                 }
4828                 old_creds = override_creds(personality_creds);
4829         }
4830
4831         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
4832         req->flags |= sqe_flags & (IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_HARDLINK|
4833                                         IOSQE_ASYNC);
4834
4835         ret = io_req_set_file(state, req, sqe);
4836         if (unlikely(ret)) {
4837 err_req:
4838                 io_cqring_add_event(req, ret);
4839                 io_double_put_req(req);
4840                 if (old_creds)
4841                         revert_creds(old_creds);
4842                 return false;
4843         }
4844
4845         /*
4846          * If we already have a head request, queue this one for async
4847          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
4848          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
4849          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
4850          * conditions are true (normal request), then just queue it.
4851          */
4852         if (*link) {
4853                 struct io_kiocb *head = *link;
4854
4855                 /*
4856                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
4857                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
4858                  * requests in the link. So, it drains the head and the
4859                  * next after the link request. The last one is done via
4860                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
4861                  */
4862                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
4863                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
4864                         ctx->drain_next = 1;
4865                 }
4866                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4867                         ret = -EAGAIN;
4868                         goto err_req;
4869                 }
4870
4871                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4872                 if (ret) {
4873                         /* fail even hard links since we don't submit */
4874                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
4875                         goto err_req;
4876                 }
4877                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
4878                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
4879
4880                 /* last request of a link, enqueue the link */
4881                 if (!(sqe_flags & (IOSQE_IO_LINK|IOSQE_IO_HARDLINK))) {
4882                         io_queue_link_head(head);
4883                         *link = NULL;
4884                 }
4885         } else {
4886                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
4887                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
4888                         req->ctx->drain_next = 0;
4889                 }
4890                 if (sqe_flags & (IOSQE_IO_LINK|IOSQE_IO_HARDLINK)) {
4891                         req->flags |= REQ_F_LINK;
4892                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
4893                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4894                         if (ret)
4895                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
4896                         *link = req;
4897                 } else {
4898                         io_queue_sqe(req, sqe);
4899                 }
4900         }
4901
4902         if (old_creds)
4903                 revert_creds(old_creds);
4904         return true;
4905 }
4906
4907 /*
4908  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
4909  */
4910 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
4911 {
4912         blk_finish_plug(&state->plug);
4913         io_file_put(state);
4914         if (state->free_reqs)
4915                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
4916 }
4917
4918 /*
4919  * Start submission side cache.
4920  */
4921 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
4922                                   unsigned int max_ios)
4923 {
4924         blk_start_plug(&state->plug);
4925         state->free_reqs = 0;
4926         state->file = NULL;
4927         state->ios_left = max_ios;
4928 }
4929
4930 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
4931 {
4932         struct io_rings *rings = ctx->rings;
4933
4934         /*
4935          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
4936          * since once we write the new head, the application could
4937          * write new data to them.
4938          */
4939         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
4940 }
4941
4942 /*
4943  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
4944  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
4945  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
4946  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
4947  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
4948  * prevent a re-load down the line.
4949  */
4950 static bool io_get_sqring(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
4951                           const struct io_uring_sqe **sqe_ptr)
4952 {
4953         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
4954         unsigned head;
4955
4956         /*
4957          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
4958          *
4959          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
4960          *    head updates.
4961          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
4962          *    though the application is the one updating it.
4963          */
4964         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
4965         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
4966                 /*
4967                  * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
4968                  * it can be used to mark the position of the first IO in the
4969                  * link list.
4970                  */
4971                 req->sequence = ctx->cached_sq_head;
4972                 *sqe_ptr = &ctx->sq_sqes[head];
4973                 req->opcode = READ_ONCE((*sqe_ptr)->opcode);
4974                 req->user_data = READ_ONCE((*sqe_ptr)->user_data);
4975                 ctx->cached_sq_head++;
4976                 return true;
4977         }
4978
4979         /* drop invalid entries */
4980         ctx->cached_sq_head++;
4981         ctx->cached_sq_dropped++;
4982         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
4983         return false;
4984 }
4985
4986 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
4987                           struct file *ring_file, int ring_fd,
4988                           struct mm_struct **mm, bool async)
4989 {
4990         struct io_submit_state state, *statep = NULL;
4991         struct io_kiocb *link = NULL;
4992         int i, submitted = 0;
4993         bool mm_fault = false;
4994
4995         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
4996         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
4997                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
4998                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
4999                         return -EBUSY;
5000         }
5001
5002         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
5003         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
5004
5005         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
5006                 return -EAGAIN;
5007
5008         if (nr > IO_PLUG_THRESHOLD) {
5009                 io_submit_state_start(&state, nr);
5010                 statep = &state;
5011         }
5012
5013         ctx->ring_fd = ring_fd;
5014         ctx->ring_file = ring_file;
5015
5016         for (i = 0; i < nr; i++) {
5017                 const struct io_uring_sqe *sqe;
5018                 struct io_kiocb *req;
5019                 int err;
5020
5021                 req = io_get_req(ctx, statep);
5022                 if (unlikely(!req)) {
5023                         if (!submitted)
5024                                 submitted = -EAGAIN;
5025                         break;
5026                 }
5027                 if (!io_get_sqring(ctx, req, &sqe)) {
5028                         __io_req_do_free(req);
5029                         break;
5030                 }
5031
5032                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
5033                 submitted++;
5034
5035                 if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST)) {
5036                         err = -EINVAL;
5037 fail_req:
5038                         io_cqring_add_event(req, err);
5039                         io_double_put_req(req);
5040                         break;
5041                 }
5042
5043                 if (io_op_defs[req->opcode].needs_mm && !*mm) {
5044                         mm_fault = mm_fault || !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm);
5045                         if (unlikely(mm_fault)) {
5046                                 err = -EFAULT;
5047                                 goto fail_req;
5048                         }
5049                         use_mm(ctx->sqo_mm);
5050                         *mm = ctx->sqo_mm;
5051                 }
5052
5053                 req->in_async = async;
5054                 req->needs_fixed_file = async;
5055                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
5056                                                 true, async);
5057                 if (!io_submit_sqe(req, sqe, statep, &link))
5058                         break;
5059         }
5060
5061         if (unlikely(submitted != nr)) {
5062                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
5063
5064                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
5065         }
5066         if (link)
5067                 io_queue_link_head(link);
5068         if (statep)
5069                 io_submit_state_end(&state);
5070
5071          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
5072         io_commit_sqring(ctx);
5073
5074         return submitted;
5075 }
5076
5077 static int io_sq_thread(void *data)
5078 {
5079         struct io_ring_ctx *ctx = data;
5080         struct mm_struct *cur_mm = NULL;
5081         const struct cred *old_cred;
5082         mm_segment_t old_fs;
5083         DEFINE_WAIT(wait);
5084         unsigned inflight;
5085         unsigned long timeout;
5086         int ret;
5087
5088         complete(&ctx->completions[1]);
5089
5090         old_fs = get_fs();
5091         set_fs(USER_DS);
5092         old_cred = override_creds(ctx->creds);
5093
5094         ret = timeout = inflight = 0;
5095         while (!kthread_should_park()) {
5096                 unsigned int to_submit;
5097
5098                 if (inflight) {
5099                         unsigned nr_events = 0;
5100
5101                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
5102                                 /*
5103                                  * inflight is the count of the maximum possible
5104                                  * entries we submitted, but it can be smaller
5105                                  * if we dropped some of them. If we don't have
5106                                  * poll entries available, then we know that we
5107                                  * have nothing left to poll for. Reset the
5108                                  * inflight count to zero in that case.
5109                                  */
5110                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5111                                 if (!list_empty(&ctx->poll_list))
5112                                         io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 0);
5113                                 else
5114                                         inflight = 0;
5115                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5116                         } else {
5117                                 /*
5118                                  * Normal IO, just pretend everything completed.
5119                                  * We don't have to poll completions for that.
5120                                  */
5121                                 nr_events = inflight;
5122                         }
5123
5124                         inflight -= nr_events;
5125                         if (!inflight)
5126                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
5127                 }
5128
5129                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
5130
5131                 /*
5132                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
5133                  * to enter the kernel to reap and flush events.
5134                  */
5135                 if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
5136                         /*
5137                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
5138                          * long periods (or over schedule()). Do this before
5139                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
5140                          * may sleep.
5141                          */
5142                         if (cur_mm) {
5143                                 unuse_mm(cur_mm);
5144                                 mmput(cur_mm);
5145                                 cur_mm = NULL;
5146                         }
5147
5148                         /*
5149                          * We're polling. If we're within the defined idle
5150                          * period, then let us spin without work before going
5151                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
5152                          * more IO, we should wait for the application to
5153                          * reap events and wake us up.
5154                          */
5155                         if (inflight ||
5156                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
5157                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
5158                                 cond_resched();
5159                                 continue;
5160                         }
5161
5162                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
5163                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
5164
5165                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
5166                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
5167                         /* make sure to read SQ tail after writing flags */
5168                         smp_mb();
5169
5170                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
5171                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
5172                                 if (kthread_should_park()) {
5173                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
5174                                         break;
5175                                 }
5176                                 if (signal_pending(current))
5177                                         flush_signals(current);
5178                                 schedule();
5179                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
5180
5181                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
5182                                 continue;
5183                         }
5184                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
5185
5186                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
5187                 }
5188
5189                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5190                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1, &cur_mm, true);
5191                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5192                 if (ret > 0)
5193                         inflight += ret;
5194         }
5195
5196         set_fs(old_fs);
5197         if (cur_mm) {
5198                 unuse_mm(cur_mm);
5199                 mmput(cur_mm);
5200         }
5201         revert_creds(old_cred);
5202
5203         kthread_parkme();
5204
5205         return 0;
5206 }
5207
5208 struct io_wait_queue {
5209         struct wait_queue_entry wq;
5210         struct io_ring_ctx *ctx;
5211         unsigned to_wait;
5212         unsigned nr_timeouts;
5213 };
5214
5215 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
5216 {
5217         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
5218
5219         /*
5220          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
5221          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
5222          * regardless of event count.
5223          */
5224         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
5225                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
5226 }
5227
5228 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
5229                             int wake_flags, void *key)
5230 {
5231         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
5232                                                         wq);
5233
5234         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
5235         if (!io_should_wake(iowq, true))
5236                 return -1;
5237
5238         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
5239 }
5240
5241 /*
5242  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
5243  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
5244  */
5245 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
5246                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
5247 {
5248         struct io_wait_queue iowq = {
5249                 .wq = {
5250                         .private        = current,
5251                         .func           = io_wake_function,
5252                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
5253                 },
5254                 .ctx            = ctx,
5255                 .to_wait        = min_events,
5256         };
5257         struct io_rings *rings = ctx->rings;
5258         int ret = 0;
5259
5260         if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
5261                 return 0;
5262
5263         if (sig) {
5264 #ifdef CONFIG_COMPAT
5265                 if (in_compat_syscall())
5266                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
5267                                                       sigsz);
5268                 else
5269 #endif
5270                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
5271
5272                 if (ret)
5273                         return ret;
5274         }
5275
5276         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5277         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
5278         do {
5279                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
5280                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
5281                 if (io_should_wake(&iowq, false))
5282                         break;
5283                 schedule();
5284                 if (signal_pending(current)) {
5285                         ret = -EINTR;
5286                         break;
5287                 }
5288         } while (1);
5289         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
5290
5291         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
5292
5293         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
5294 }
5295
5296 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
5297 {
5298 #if defined(CONFIG_UNIX)
5299         if (ctx->ring_sock) {
5300                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
5301                 struct sk_buff *skb;
5302
5303                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
5304                         kfree_skb(skb);
5305         }
5306 #else
5307         int i;
5308
5309         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
5310                 struct file *file;
5311
5312                 file = io_file_from_index(ctx, i);
5313                 if (file)
5314                         fput(file);
5315         }
5316 #endif
5317 }
5318
5319 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
5320 {
5321         struct fixed_file_data *data;
5322
5323         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
5324         complete(&data->done);
5325 }
5326
5327 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
5328 {
5329         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
5330         unsigned nr_tables, i;
5331
5332         if (!data)
5333                 return -ENXIO;
5334
5335         percpu_ref_kill_and_confirm(&data->refs, io_file_ref_kill);
5336         flush_work(&data->ref_work);
5337         wait_for_completion(&data->done);
5338         io_ring_file_ref_flush(data);
5339         percpu_ref_exit(&data->refs);
5340
5341         __io_sqe_files_unregister(ctx);
5342         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
5343         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
5344                 kfree(data->table[i].files);
5345         kfree(data->table);
5346         kfree(data);
5347         ctx->file_data = NULL;
5348         ctx->nr_user_files = 0;
5349         return 0;
5350 }
5351
5352 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
5353 {
5354         if (ctx->sqo_thread) {
5355                 wait_for_completion(&ctx->completions[1]);
5356                 /*
5357                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
5358                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
5359                  * set to a single CPU.
5360                  */
5361                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
5362                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
5363                 ctx->sqo_thread = NULL;
5364         }
5365 }
5366
5367 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
5368 {
5369         io_sq_thread_stop(ctx);
5370
5371         if (ctx->io_wq) {
5372                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
5373                 ctx->io_wq = NULL;
5374         }
5375 }
5376
5377 #if defined(CONFIG_UNIX)
5378 /*
5379  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
5380  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
5381  * loops in the file referencing.
5382  */
5383 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
5384 {
5385         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
5386         struct scm_fp_list *fpl;
5387         struct sk_buff *skb;
5388         int i, nr_files;
5389
5390         if (!capable(CAP_SYS_RESOURCE) && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
5391                 unsigned long inflight = ctx->user->unix_inflight + nr;
5392
5393                 if (inflight > task_rlimit(current, RLIMIT_NOFILE))
5394                         return -EMFILE;
5395         }
5396
5397         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
5398         if (!fpl)
5399                 return -ENOMEM;
5400
5401         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
5402         if (!skb) {
5403                 kfree(fpl);
5404                 return -ENOMEM;
5405         }
5406
5407         skb->sk = sk;
5408
5409         nr_files = 0;
5410         fpl->user = get_uid(ctx->user);
5411         for (i = 0; i < nr; i++) {
5412                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
5413
5414                 if (!file)
5415                         continue;
5416                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
5417                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
5418                 nr_files++;
5419         }
5420
5421         if (nr_files) {
5422                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
5423                 fpl->count = nr_files;
5424                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
5425                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
5426                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
5427                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
5428
5429                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
5430                         fput(fpl->fp[i]);
5431         } else {
5432                 kfree_skb(skb);
5433                 kfree(fpl);
5434         }
5435
5436         return 0;
5437 }
5438
5439 /*
5440  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
5441  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
5442  * garbage collection to take care of this problem for us.
5443  */
5444 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
5445 {
5446         unsigned left, total;
5447         int ret = 0;
5448
5449         total = 0;
5450         left = ctx->nr_user_files;
5451         while (left) {
5452                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
5453
5454                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
5455                 if (ret)
5456                         break;
5457                 left -= this_files;
5458                 total += this_files;
5459         }
5460
5461         if (!ret)
5462                 return 0;
5463
5464         while (total < ctx->nr_user_files) {
5465                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
5466
5467                 if (file)
5468                         fput(file);
5469                 total++;
5470         }
5471
5472         return ret;
5473 }
5474 #else
5475 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
5476 {
5477         return 0;
5478 }
5479 #endif
5480
5481 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
5482                                     unsigned nr_files)
5483 {
5484         int i;
5485
5486         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
5487                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
5488                 unsigned this_files;
5489
5490                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
5491                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
5492                                         GFP_KERNEL);
5493                 if (!table->files)
5494                         break;
5495                 nr_files -= this_files;
5496         }
5497
5498         if (i == nr_tables)
5499                 return 0;
5500
5501         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
5502                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
5503                 kfree(table->files);
5504         }
5505         return 1;
5506 }
5507
5508 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
5509 {
5510 #if defined(CONFIG_UNIX)
5511         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
5512         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
5513         struct sk_buff *skb;
5514         int i;
5515
5516         __skb_queue_head_init(&list);
5517
5518         /*
5519          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
5520          * remove this entry and rearrange the file array.
5521          */
5522         skb = skb_dequeue(head);
5523         while (skb) {
5524                 struct scm_fp_list *fp;
5525
5526                 fp = UNIXCB(skb).fp;
5527                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
5528                         int left;
5529
5530                         if (fp->fp[i] != file)
5531                                 continue;
5532
5533                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
5534                         left = fp->count - 1 - i;
5535                         if (left) {
5536                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
5537                                                 left * sizeof(struct file *));
5538                         }
5539                         fp->count--;
5540                         if (!fp->count) {
5541                                 kfree_skb(skb);
5542                                 skb = NULL;
5543                         } else {
5544                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
5545                         }
5546                         fput(file);
5547                         file = NULL;
5548                         break;
5549                 }
5550
5551                 if (!file)
5552                         break;
5553
5554                 __skb_queue_tail(&list, skb);
5555
5556                 skb = skb_dequeue(head);
5557         }
5558
5559         if (skb_peek(&list)) {
5560                 spin_lock_irq(&head->lock);
5561                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
5562                         __skb_queue_tail(head, skb);
5563                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5564         }
5565 #else
5566         fput(file);
5567 #endif
5568 }
5569
5570 struct io_file_put {
5571         struct llist_node llist;
5572         struct file *file;
5573         struct completion *done;
5574 };
5575
5576 static void io_ring_file_ref_flush(struct fixed_file_data *data)
5577 {
5578         struct io_file_put *pfile, *tmp;
5579         struct llist_node *node;
5580
5581         while ((node = llist_del_all(&data->put_llist)) != NULL) {
5582                 llist_for_each_entry_safe(pfile, tmp, node, llist) {
5583                         io_ring_file_put(data->ctx, pfile->file);
5584                         if (pfile->done)
5585                                 complete(pfile->done);
5586                         else
5587                                 kfree(pfile);
5588                 }
5589         }
5590 }
5591
5592 static void io_ring_file_ref_switch(struct work_struct *work)
5593 {
5594         struct fixed_file_data *data;
5595
5596         data = container_of(work, struct fixed_file_data, ref_work);
5597         io_ring_file_ref_flush(data);
5598         percpu_ref_get(&data->refs);
5599         percpu_ref_switch_to_percpu(&data->refs);
5600 }
5601
5602 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
5603 {
5604         struct fixed_file_data *data;
5605
5606         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
5607
5608         /*
5609          * We can't safely switch from inside this context, punt to wq. If
5610          * the table ref is going away, the table is being unregistered.
5611          * Don't queue up the async work for that case, the caller will
5612          * handle it.
5613          */
5614         if (!percpu_ref_is_dying(&data->refs))
5615                 queue_work(system_wq, &data->ref_work);
5616 }
5617
5618 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
5619                                  unsigned nr_args)
5620 {
5621         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
5622         unsigned nr_tables;
5623         struct file *file;
5624         int fd, ret = 0;
5625         unsigned i;
5626
5627         if (ctx->file_data)
5628                 return -EBUSY;
5629         if (!nr_args)
5630                 return -EINVAL;
5631         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
5632                 return -EMFILE;
5633
5634         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
5635         if (!ctx->file_data)
5636                 return -ENOMEM;
5637         ctx->file_data->ctx = ctx;
5638         init_completion(&ctx->file_data->done);
5639
5640         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
5641         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
5642                                         sizeof(struct fixed_file_table),
5643                                         GFP_KERNEL);
5644         if (!ctx->file_data->table) {
5645                 kfree(ctx->file_data);
5646                 ctx->file_data = NULL;
5647                 return -ENOMEM;
5648         }
5649
5650         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_data_ref_zero,
5651                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
5652                 kfree(ctx->file_data->table);
5653                 kfree(ctx->file_data);
5654                 ctx->file_data = NULL;
5655                 return -ENOMEM;
5656         }
5657         ctx->file_data->put_llist.first = NULL;
5658         INIT_WORK(&ctx->file_data->ref_work, io_ring_file_ref_switch);
5659
5660         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
5661                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
5662                 kfree(ctx->file_data->table);
5663                 kfree(ctx->file_data);
5664                 ctx->file_data = NULL;
5665                 return -ENOMEM;
5666         }
5667
5668         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
5669                 struct fixed_file_table *table;
5670                 unsigned index;
5671
5672                 ret = -EFAULT;
5673                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
5674                         break;
5675                 /* allow sparse sets */
5676                 if (fd == -1) {
5677                         ret = 0;
5678                         continue;
5679                 }
5680
5681                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5682                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
5683                 file = fget(fd);
5684
5685                 ret = -EBADF;
5686                 if (!file)
5687                         break;
5688
5689                 /*
5690                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
5691                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
5692                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
5693                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
5694                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
5695                  */
5696                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
5697                         fput(file);
5698                         break;
5699                 }
5700                 ret = 0;
5701                 table->files[index] = file;
5702         }
5703
5704         if (ret) {
5705                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
5706                         file = io_file_from_index(ctx, i);
5707                         if (file)
5708                                 fput(file);
5709                 }
5710                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
5711                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
5712
5713                 kfree(ctx->file_data->table);
5714                 kfree(ctx->file_data);
5715                 ctx->file_data = NULL;
5716                 ctx->nr_user_files = 0;
5717                 return ret;
5718         }
5719
5720         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
5721         if (ret)
5722                 io_sqe_files_unregister(ctx);
5723
5724         return ret;
5725 }
5726
5727 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
5728                                 int index)
5729 {
5730 #if defined(CONFIG_UNIX)
5731         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
5732         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
5733         struct sk_buff *skb;
5734
5735         /*
5736          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
5737          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
5738          * and filling it in.
5739          */
5740         spin_lock_irq(&head->lock);
5741         skb = skb_peek(head);
5742         if (skb) {
5743                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
5744
5745                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
5746                         __skb_unlink(skb, head);
5747                         spin_unlock_irq(&head->lock);
5748                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
5749                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
5750                         fpl->count++;
5751                         spin_lock_irq(&head->lock);
5752                         __skb_queue_head(head, skb);
5753                 } else {
5754                         skb = NULL;
5755                 }
5756         }
5757         spin_unlock_irq(&head->lock);
5758
5759         if (skb) {
5760                 fput(file);
5761                 return 0;
5762         }
5763
5764         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
5765 #else
5766         return 0;
5767 #endif
5768 }
5769
5770 static void io_atomic_switch(struct percpu_ref *ref)
5771 {
5772         struct fixed_file_data *data;
5773
5774         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
5775         clear_bit(FFD_F_ATOMIC, &data->state);
5776 }
5777
5778 static bool io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
5779                                   struct file *file)
5780 {
5781         struct io_file_put *pfile, pfile_stack;
5782         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
5783
5784         /*
5785          * If we fail allocating the struct we need for doing async reomval
5786          * of this file, just punt to sync and wait for it.
5787          */
5788         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
5789         if (!pfile) {
5790                 pfile = &pfile_stack;
5791                 pfile->done = &done;
5792         }
5793
5794         pfile->file = file;
5795         llist_add(&pfile->llist, &data->put_llist);
5796
5797         if (pfile == &pfile_stack) {
5798                 if (!test_and_set_bit(FFD_F_ATOMIC, &data->state)) {
5799                         percpu_ref_put(&data->refs);
5800                         percpu_ref_switch_to_atomic(&data->refs,
5801                                                         io_atomic_switch);
5802                 }
5803                 wait_for_completion(&done);
5804                 flush_work(&data->ref_work);
5805                 return false;
5806         }
5807
5808         return true;
5809 }
5810
5811 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
5812                                  struct io_uring_files_update *up,
5813                                  unsigned nr_args)
5814 {
5815         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
5816         bool ref_switch = false;
5817         struct file *file;
5818         __s32 __user *fds;
5819         int fd, i, err;
5820         __u32 done;
5821
5822         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
5823                 return -EOVERFLOW;
5824         if (done > ctx->nr_user_files)
5825                 return -EINVAL;
5826
5827         done = 0;
5828         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
5829         while (nr_args) {
5830                 struct fixed_file_table *table;
5831                 unsigned index;
5832
5833                 err = 0;
5834                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
5835                         err = -EFAULT;
5836                         break;
5837                 }
5838                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
5839                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5840                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
5841                 if (table->files[index]) {
5842                         file = io_file_from_index(ctx, index);
5843                         table->files[index] = NULL;
5844                         if (io_queue_file_removal(data, file))
5845                                 ref_switch = true;
5846                 }
5847                 if (fd != -1) {
5848                         file = fget(fd);
5849                         if (!file) {
5850                                 err = -EBADF;
5851                                 break;
5852                         }
5853                         /*
5854                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
5855                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
5856                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
5857                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
5858                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
5859                          * support regular read/write anyway.
5860                          */
5861                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
5862                                 fput(file);
5863                                 err = -EBADF;
5864                                 break;
5865                         }
5866                         table->files[index] = file;
5867                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
5868                         if (err)
5869                                 break;
5870                 }
5871                 nr_args--;
5872                 done++;
5873                 up->offset++;
5874         }
5875
5876         if (ref_switch && !test_and_set_bit(FFD_F_ATOMIC, &data->state)) {
5877                 percpu_ref_put(&data->refs);
5878                 percpu_ref_switch_to_atomic(&data->refs, io_atomic_switch);
5879         }
5880
5881         return done ? done : err;
5882 }
5883 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
5884                                unsigned nr_args)
5885 {
5886         struct io_uring_files_update up;
5887
5888         if (!ctx->file_data)
5889                 return -ENXIO;
5890         if (!nr_args)
5891                 return -EINVAL;
5892         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
5893                 return -EFAULT;
5894         if (up.resv)
5895                 return -EINVAL;
5896
5897         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
5898 }
5899
5900 static void io_put_work(struct io_wq_work *work)
5901 {
5902         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5903
5904         io_put_req(req);
5905 }
5906
5907 static void io_get_work(struct io_wq_work *work)
5908 {
5909         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5910
5911         refcount_inc(&req->refs);
5912 }
5913
5914 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
5915                               struct io_uring_params *p)
5916 {
5917         struct io_wq_data data;
5918         struct fd f;
5919         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
5920         unsigned int concurrency;
5921         int ret = 0;
5922
5923         data.user = ctx->user;
5924         data.get_work = io_get_work;
5925         data.put_work = io_put_work;
5926
5927         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
5928                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
5929                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
5930
5931                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
5932                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
5933                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
5934                         ctx->io_wq = NULL;
5935                 }
5936                 return ret;
5937         }
5938
5939         f = fdget(p->wq_fd);
5940         if (!f.file)
5941                 return -EBADF;
5942
5943         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
5944                 ret = -EINVAL;
5945                 goto out_fput;
5946         }
5947
5948         ctx_attach = f.file->private_data;
5949         /* @io_wq is protected by holding the fd */
5950         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
5951                 ret = -EINVAL;
5952                 goto out_fput;
5953         }
5954
5955         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
5956 out_fput:
5957         fdput(f);
5958         return ret;
5959 }
5960
5961 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
5962                                struct io_uring_params *p)
5963 {
5964         int ret;
5965
5966         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
5967         mmgrab(current->mm);
5968         ctx->sqo_mm = current->mm;
5969
5970         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
5971                 ret = -EPERM;
5972                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
5973                         goto err;
5974
5975                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
5976                 if (!ctx->sq_thread_idle)
5977                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
5978
5979                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
5980                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
5981
5982                         ret = -EINVAL;
5983                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
5984                                 goto err;
5985                         if (!cpu_online(cpu))
5986                                 goto err;
5987
5988                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
5989                                                         ctx, cpu,
5990                                                         "io_uring-sq");
5991                 } else {
5992                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
5993                                                         "io_uring-sq");
5994                 }
5995                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
5996                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
5997                         ctx->sqo_thread = NULL;
5998                         goto err;
5999                 }
6000                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
6001         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
6002                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
6003                 ret = -EINVAL;
6004                 goto err;
6005         }
6006
6007         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
6008         if (ret)
6009                 goto err;
6010
6011         return 0;
6012 err:
6013         io_finish_async(ctx);
6014         mmdrop(ctx->sqo_mm);
6015         ctx->sqo_mm = NULL;
6016         return ret;
6017 }
6018
6019 static void io_unaccount_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
6020 {
6021         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
6022 }
6023
6024 static int io_account_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
6025 {
6026         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
6027
6028         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
6029         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
6030
6031         do {
6032                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
6033                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
6034                 if (new_pages > page_limit)
6035                         return -ENOMEM;
6036         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
6037                                         new_pages) != cur_pages);
6038
6039         return 0;
6040 }
6041
6042 static void io_mem_free(void *ptr)
6043 {
6044         struct page *page;
6045
6046         if (!ptr)
6047                 return;
6048
6049         page = virt_to_head_page(ptr);
6050         if (put_page_testzero(page))
6051                 free_compound_page(page);
6052 }
6053
6054 static void *io_mem_alloc(size_t size)
6055 {
6056         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
6057                                 __GFP_NORETRY;
6058
6059         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
6060 }
6061
6062 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
6063                                 size_t *sq_offset)
6064 {
6065         struct io_rings *rings;
6066         size_t off, sq_array_size;
6067
6068         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
6069         if (off == SIZE_MAX)
6070                 return SIZE_MAX;
6071
6072 #ifdef CONFIG_SMP
6073         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
6074         if (off == 0)
6075                 return SIZE_MAX;
6076 #endif
6077
6078         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
6079         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
6080                 return SIZE_MAX;
6081
6082         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
6083                 return SIZE_MAX;
6084
6085         if (sq_offset)
6086                 *sq_offset = off;
6087
6088         return off;
6089 }
6090
6091 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
6092 {
6093         size_t pages;
6094
6095         pages = (size_t)1 << get_order(
6096                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
6097         pages += (size_t)1 << get_order(
6098                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
6099
6100         return pages;
6101 }
6102
6103 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6104 {
6105         int i, j;
6106
6107         if (!ctx->user_bufs)
6108                 return -ENXIO;
6109
6110         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
6111                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
6112
6113                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
6114                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
6115
6116                 if (ctx->account_mem)
6117                         io_unaccount_mem(ctx->user, imu->nr_bvecs);
6118                 kvfree(imu->bvec);
6119                 imu->nr_bvecs = 0;
6120         }
6121
6122         kfree(ctx->user_bufs);
6123         ctx->user_bufs = NULL;
6124         ctx->nr_user_bufs = 0;
6125         return 0;
6126 }
6127
6128 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
6129                        void __user *arg, unsigned index)
6130 {
6131         struct iovec __user *src;
6132
6133 #ifdef CONFIG_COMPAT
6134         if (ctx->compat) {
6135                 struct compat_iovec __user *ciovs;
6136                 struct compat_iovec ciov;
6137
6138                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
6139                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
6140                         return -EFAULT;
6141
6142                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
6143                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
6144                 return 0;
6145         }
6146 #endif
6147         src = (struct iovec __user *) arg;
6148         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
6149                 return -EFAULT;
6150         return 0;
6151 }
6152
6153 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6154                                   unsigned nr_args)
6155 {
6156         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
6157         struct page **pages = NULL;
6158         int i, j, got_pages = 0;
6159         int ret = -EINVAL;
6160
6161         if (ctx->user_bufs)
6162                 return -EBUSY;
6163         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
6164                 return -EINVAL;
6165
6166         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
6167                                         GFP_KERNEL);
6168         if (!ctx->user_bufs)
6169                 return -ENOMEM;
6170
6171         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
6172                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
6173                 unsigned long off, start, end, ubuf;
6174                 int pret, nr_pages;
6175                 struct iovec iov;
6176                 size_t size;
6177
6178                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
6179                 if (ret)
6180                         goto err;
6181
6182                 /*
6183                  * Don't impose further limits on the size and buffer
6184                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
6185                  * submitted if they are wrong.
6186                  */
6187                 ret = -EFAULT;
6188                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
6189                         goto err;
6190
6191                 /* arbitrary limit, but we need something */
6192                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
6193                         goto err;
6194
6195                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
6196                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
6197                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
6198                 nr_pages = end - start;
6199
6200                 if (ctx->account_mem) {
6201                         ret = io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
6202                         if (ret)
6203                                 goto err;
6204                 }
6205
6206                 ret = 0;
6207                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
6208                         kfree(vmas);
6209                         kfree(pages);
6210                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
6211                                                 GFP_KERNEL);
6212                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
6213                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
6214                                         GFP_KERNEL);
6215                         if (!pages || !vmas) {
6216                                 ret = -ENOMEM;
6217                                 if (ctx->account_mem)
6218                                         io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
6219                                 goto err;
6220                         }
6221                         got_pages = nr_pages;
6222                 }
6223
6224                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
6225                                                 GFP_KERNEL);
6226                 ret = -ENOMEM;
6227                 if (!imu->bvec) {
6228                         if (ctx->account_mem)
6229                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
6230                         goto err;
6231                 }
6232
6233                 ret = 0;
6234                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
6235                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
6236                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
6237                                       pages, vmas);
6238                 if (pret == nr_pages) {
6239                         /* don't support file backed memory */
6240                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
6241                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
6242
6243                                 if (vma->vm_file &&
6244                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
6245                                         ret = -EOPNOTSUPP;
6246                                         break;
6247                                 }
6248                         }
6249                 } else {
6250                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
6251                 }
6252                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
6253                 if (ret) {
6254                         /*
6255                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
6256                          * release any pages we did get
6257                          */
6258                         if (pret > 0)
6259                                 unpin_user_pages(pages, pret);
6260                         if (ctx->account_mem)
6261                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
6262                         kvfree(imu->bvec);
6263                         goto err;
6264                 }
6265
6266                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
6267                 size = iov.iov_len;
6268                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
6269                         size_t vec_len;
6270
6271                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
6272                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
6273                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
6274                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
6275                         off = 0;
6276                         size -= vec_len;
6277                 }
6278                 /* store original address for later verification */
6279                 imu->ubuf = ubuf;
6280                 imu->len = iov.iov_len;
6281                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
6282
6283                 ctx->nr_user_bufs++;
6284         }
6285         kvfree(pages);
6286         kvfree(vmas);
6287         return 0;
6288 err:
6289         kvfree(pages);
6290         kvfree(vmas);
6291         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
6292         return ret;
6293 }
6294
6295 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
6296 {
6297         __s32 __user *fds = arg;
6298         int fd;
6299
6300         if (ctx->cq_ev_fd)
6301                 return -EBUSY;
6302
6303         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
6304                 return -EFAULT;
6305
6306         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
6307         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
6308                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
6309                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
6310                 return ret;
6311         }
6312
6313         return 0;
6314 }
6315
6316 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6317 {
6318         if (ctx->cq_ev_fd) {
6319                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
6320                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
6321                 return 0;
6322         }
6323
6324         return -ENXIO;
6325 }
6326
6327 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
6328 {
6329         io_finish_async(ctx);
6330         if (ctx->sqo_mm)
6331                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
6332
6333         io_iopoll_reap_events(ctx);
6334         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
6335         io_sqe_files_unregister(ctx);
6336         io_eventfd_unregister(ctx);
6337
6338 #if defined(CONFIG_UNIX)
6339         if (ctx->ring_sock) {
6340                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
6341                 sock_release(ctx->ring_sock);
6342         }
6343 #endif
6344
6345         io_mem_free(ctx->rings);
6346         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
6347
6348         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
6349         if (ctx->account_mem)
6350                 io_unaccount_mem(ctx->user,
6351                                 ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries));
6352         free_uid(ctx->user);
6353         put_cred(ctx->creds);
6354         kfree(ctx->completions);
6355         kfree(ctx->cancel_hash);
6356         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
6357         kfree(ctx);
6358 }
6359
6360 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
6361 {
6362         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6363         __poll_t mask = 0;
6364
6365         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
6366         /*
6367          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
6368          * io_commit_cqring
6369          */
6370         smp_rmb();
6371         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
6372             ctx->rings->sq_ring_entries)
6373                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
6374         if (io_cqring_events(ctx, false))
6375                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
6376
6377         return mask;
6378 }
6379
6380 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
6381 {
6382         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6383
6384         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
6385 }
6386
6387 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
6388 {
6389         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6390         const struct cred *cred;
6391
6392         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
6393         if (cred)
6394                 put_cred(cred);
6395         return 0;
6396 }
6397
6398 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
6399 {
6400         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6401         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
6402         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6403
6404         /*
6405          * Wait for sq thread to idle, if we have one. It won't spin on new
6406          * work after we've killed the ctx ref above. This is important to do
6407          * before we cancel existing commands, as the thread could otherwise
6408          * be queueing new work post that. If that's work we need to cancel,
6409          * it could cause shutdown to hang.
6410          */
6411         while (ctx->sqo_thread && !wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
6412                 cpu_relax();
6413
6414         io_kill_timeouts(ctx);
6415         io_poll_remove_all(ctx);
6416
6417         if (ctx->io_wq)
6418                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
6419
6420         io_iopoll_reap_events(ctx);
6421         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
6422         if (ctx->rings)
6423                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
6424         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
6425         wait_for_completion(&ctx->completions[0]);
6426         io_ring_ctx_free(ctx);
6427 }
6428
6429 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
6430 {
6431         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6432
6433         file->private_data = NULL;
6434         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
6435         return 0;
6436 }
6437
6438 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
6439                                   struct files_struct *files)
6440 {
6441         struct io_kiocb *req;
6442         DEFINE_WAIT(wait);
6443
6444         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
6445                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL;
6446
6447                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
6448                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
6449                         if (req->work.files != files)
6450                                 continue;
6451                         /* req is being completed, ignore */
6452                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
6453                                 continue;
6454                         cancel_req = req;
6455                         break;
6456                 }
6457                 if (cancel_req)
6458                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
6459                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
6460                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
6461
6462                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
6463                 if (!cancel_req)
6464                         break;
6465
6466                 if (cancel_req->flags & REQ_F_OVERFLOW) {
6467                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6468                         list_del(&cancel_req->list);
6469                         cancel_req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
6470                         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
6471                                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
6472                                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
6473                         }
6474                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6475
6476                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
6477                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
6478
6479                         /*
6480                          * Put inflight ref and overflow ref. If that's
6481                          * all we had, then we're done with this request.
6482                          */
6483                         if (refcount_sub_and_test(2, &cancel_req->refs)) {
6484                                 io_put_req(cancel_req);
6485                                 continue;
6486                         }
6487                 }
6488
6489                 io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
6490                 io_put_req(cancel_req);
6491                 schedule();
6492         }
6493         finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
6494 }
6495
6496 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
6497 {
6498         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6499
6500         io_uring_cancel_files(ctx, data);
6501
6502         /*
6503          * If the task is going away, cancel work it may have pending
6504          */
6505         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
6506                 io_wq_cancel_pid(ctx->io_wq, task_pid_vnr(current));
6507
6508         return 0;
6509 }
6510
6511 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
6512                                             loff_t pgoff, size_t sz)
6513 {
6514         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6515         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
6516         struct page *page;
6517         void *ptr;
6518
6519         switch (offset) {
6520         case IORING_OFF_SQ_RING:
6521         case IORING_OFF_CQ_RING:
6522                 ptr = ctx->rings;
6523                 break;
6524         case IORING_OFF_SQES:
6525                 ptr = ctx->sq_sqes;
6526                 break;
6527         default:
6528                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6529         }
6530
6531         page = virt_to_head_page(ptr);
6532         if (sz > page_size(page))
6533                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6534
6535         return ptr;
6536 }
6537
6538 #ifdef CONFIG_MMU
6539
6540 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
6541 {
6542         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
6543         unsigned long pfn;
6544         void *ptr;
6545
6546         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
6547         if (IS_ERR(ptr))
6548                 return PTR_ERR(ptr);
6549
6550         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
6551         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
6552 }
6553
6554 #else /* !CONFIG_MMU */
6555
6556 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
6557 {
6558         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
6559 }
6560
6561 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
6562 {
6563         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
6564 }
6565
6566 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
6567         unsigned long addr, unsigned long len,
6568         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
6569 {
6570         void *ptr;
6571
6572         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
6573         if (IS_ERR(ptr))
6574                 return PTR_ERR(ptr);
6575
6576         return (unsigned long) ptr;
6577 }
6578
6579 #endif /* !CONFIG_MMU */
6580
6581 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
6582                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
6583                 size_t, sigsz)
6584 {
6585         struct io_ring_ctx *ctx;
6586         long ret = -EBADF;
6587         int submitted = 0;
6588         struct fd f;
6589
6590         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
6591                 return -EINVAL;
6592
6593         f = fdget(fd);
6594         if (!f.file)
6595                 return -EBADF;
6596
6597         ret = -EOPNOTSUPP;
6598         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
6599                 goto out_fput;
6600
6601         ret = -ENXIO;
6602         ctx = f.file->private_data;
6603         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
6604                 goto out_fput;
6605
6606         /*
6607          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
6608          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
6609          * we were asked to.
6610          */
6611         ret = 0;
6612         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
6613                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
6614                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
6615                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
6616                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
6617                 submitted = to_submit;
6618         } else if (to_submit) {
6619                 struct mm_struct *cur_mm;
6620
6621                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6622                 /* already have mm, so io_submit_sqes() won't try to grab it */
6623                 cur_mm = ctx->sqo_mm;
6624                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd,
6625                                            &cur_mm, false);
6626                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6627
6628                 if (submitted != to_submit)
6629                         goto out;
6630         }
6631         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
6632                 unsigned nr_events = 0;
6633
6634                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
6635
6636                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
6637                         ret = io_iopoll_check(ctx, &nr_events, min_complete);
6638                 } else {
6639                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
6640                 }
6641         }
6642
6643 out:
6644         percpu_ref_put(&ctx->refs);
6645 out_fput:
6646         fdput(f);
6647         return submitted ? submitted : ret;
6648 }
6649
6650 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
6651 {
6652         const struct cred *cred = p;
6653         struct seq_file *m = data;
6654         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
6655         struct group_info *gi;
6656         kernel_cap_t cap;
6657         unsigned __capi;
6658         int g;
6659
6660         seq_printf(m, "%5d\n", id);
6661         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
6662         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
6663         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
6664         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
6665         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
6666         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
6667         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
6668         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
6669         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
6670         gi = cred->group_info;
6671         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
6672                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
6673                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
6674         }
6675         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
6676         cap = cred->cap_effective;
6677         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
6678                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
6679         seq_putc(m, '\n');
6680         return 0;
6681 }
6682
6683 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
6684 {
6685         int i;
6686
6687         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6688         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
6689         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6690                 struct fixed_file_table *table;
6691                 struct file *f;
6692
6693                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6694                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6695                 if (f)
6696                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
6697                 else
6698                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
6699         }
6700         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
6701         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
6702                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
6703
6704                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
6705                                                 (unsigned int) buf->len);
6706         }
6707         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
6708                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
6709                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
6710         }
6711         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6712 }
6713
6714 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
6715 {
6716         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
6717
6718         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
6719                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
6720                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
6721         }
6722 }
6723
6724 static const struct file_operations io_uring_fops = {
6725         .release        = io_uring_release,
6726         .flush          = io_uring_flush,
6727         .mmap           = io_uring_mmap,
6728 #ifndef CONFIG_MMU
6729         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
6730         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
6731 #endif
6732         .poll           = io_uring_poll,
6733         .fasync         = io_uring_fasync,
6734         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
6735 };
6736
6737 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
6738                                   struct io_uring_params *p)
6739 {
6740         struct io_rings *rings;
6741         size_t size, sq_array_offset;
6742
6743         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
6744         if (size == SIZE_MAX)
6745                 return -EOVERFLOW;
6746
6747         rings = io_mem_alloc(size);
6748         if (!rings)
6749                 return -ENOMEM;
6750
6751         ctx->rings = rings;
6752         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
6753         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
6754         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
6755         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
6756         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
6757         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
6758         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
6759         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
6760         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
6761
6762         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
6763         if (size == SIZE_MAX) {
6764                 io_mem_free(ctx->rings);
6765                 ctx->rings = NULL;
6766                 return -EOVERFLOW;
6767         }
6768
6769         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
6770         if (!ctx->sq_sqes) {
6771                 io_mem_free(ctx->rings);
6772                 ctx->rings = NULL;
6773                 return -ENOMEM;
6774         }
6775
6776         return 0;
6777 }
6778
6779 /*
6780  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
6781  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
6782  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
6783  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
6784  */
6785 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
6786 {
6787         struct file *file;
6788         int ret;
6789
6790 #if defined(CONFIG_UNIX)
6791         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
6792                                 &ctx->ring_sock);
6793         if (ret)
6794                 return ret;
6795 #endif
6796
6797         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
6798         if (ret < 0)
6799                 goto err;
6800
6801         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
6802                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
6803         if (IS_ERR(file)) {
6804                 put_unused_fd(ret);
6805                 ret = PTR_ERR(file);
6806                 goto err;
6807         }
6808
6809 #if defined(CONFIG_UNIX)
6810         ctx->ring_sock->file = file;
6811 #endif
6812         fd_install(ret, file);
6813         return ret;
6814 err:
6815 #if defined(CONFIG_UNIX)
6816         sock_release(ctx->ring_sock);
6817         ctx->ring_sock = NULL;
6818 #endif
6819         return ret;
6820 }
6821
6822 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p)
6823 {
6824         struct user_struct *user = NULL;
6825         struct io_ring_ctx *ctx;
6826         bool account_mem;
6827         int ret;
6828
6829         if (!entries)
6830                 return -EINVAL;
6831         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
6832                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
6833                         return -EINVAL;
6834                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
6835         }
6836
6837         /*
6838          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
6839          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
6840          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
6841          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
6842          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
6843          * of CQ ring entries manually.
6844          */
6845         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
6846         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
6847                 /*
6848                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
6849                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
6850                  * any cq vs sq ring sizing.
6851                  */
6852                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
6853                         return -EINVAL;
6854                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
6855                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
6856                                 return -EINVAL;
6857                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
6858                 }
6859                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
6860         } else {
6861                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
6862         }
6863
6864         user = get_uid(current_user());
6865         account_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
6866
6867         if (account_mem) {
6868                 ret = io_account_mem(user,
6869                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
6870                 if (ret) {
6871                         free_uid(user);
6872                         return ret;
6873                 }
6874         }
6875
6876         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
6877         if (!ctx) {
6878                 if (account_mem)
6879                         io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
6880                                                                 p->cq_entries));
6881                 free_uid(user);
6882                 return -ENOMEM;
6883         }
6884         ctx->compat = in_compat_syscall();
6885         ctx->account_mem = account_mem;
6886         ctx->user = user;
6887         ctx->creds = get_current_cred();
6888
6889         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
6890         if (ret)
6891                 goto err;
6892
6893         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
6894         if (ret)
6895                 goto err;
6896
6897         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
6898         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
6899         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
6900         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
6901         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
6902         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
6903         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
6904         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
6905
6906         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
6907         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
6908         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
6909         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
6910         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
6911         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
6912         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
6913
6914         /*
6915          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
6916          * having closed it before we finish setup
6917          */
6918         ret = io_uring_get_fd(ctx);
6919         if (ret < 0)
6920                 goto err;
6921
6922         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
6923                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
6924                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY;
6925         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
6926         return ret;
6927 err:
6928         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
6929         return ret;
6930 }
6931
6932 /*
6933  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
6934  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
6935  * params structure passed in.
6936  */
6937 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
6938 {
6939         struct io_uring_params p;
6940         long ret;
6941         int i;
6942
6943         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
6944                 return -EFAULT;
6945         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
6946                 if (p.resv[i])
6947                         return -EINVAL;
6948         }
6949
6950         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
6951                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
6952                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
6953                 return -EINVAL;
6954
6955         ret = io_uring_create(entries, &p);
6956         if (ret < 0)
6957                 return ret;
6958
6959         if (copy_to_user(params, &p, sizeof(p)))
6960                 return -EFAULT;
6961
6962         return ret;
6963 }
6964
6965 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
6966                 struct io_uring_params __user *, params)
6967 {
6968         return io_uring_setup(entries, params);
6969 }
6970
6971 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
6972 {
6973         struct io_uring_probe *p;
6974         size_t size;
6975         int i, ret;
6976
6977         size = struct_size(p, ops, nr_args);
6978         if (size == SIZE_MAX)
6979                 return -EOVERFLOW;
6980         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
6981         if (!p)
6982                 return -ENOMEM;
6983
6984         ret = -EFAULT;
6985         if (copy_from_user(p, arg, size))
6986                 goto out;
6987         ret = -EINVAL;
6988         if (memchr_inv(p, 0, size))
6989                 goto out;
6990
6991         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
6992         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
6993                 nr_args = IORING_OP_LAST;
6994
6995         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
6996                 p->ops[i].op = i;
6997                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
6998                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
6999         }
7000         p->ops_len = i;
7001
7002         ret = 0;
7003         if (copy_to_user(arg, p, size))
7004                 ret = -EFAULT;
7005 out:
7006         kfree(p);
7007         return ret;
7008 }
7009
7010 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
7011 {
7012         const struct cred *creds = get_current_cred();
7013         int id;
7014
7015         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
7016                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
7017         if (id < 0)
7018                 put_cred(creds);
7019         return id;
7020 }
7021
7022 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
7023 {
7024         const struct cred *old_creds;
7025
7026         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7027         if (old_creds) {
7028                 put_cred(old_creds);
7029                 return 0;
7030         }
7031
7032         return -EINVAL;
7033 }
7034
7035 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
7036 {
7037         switch (op) {
7038         case IORING_UNREGISTER_FILES:
7039         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
7040         case IORING_REGISTER_PROBE:
7041         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
7042         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
7043                 return false;
7044         default:
7045                 return true;
7046         }
7047 }
7048
7049 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
7050                                void __user *arg, unsigned nr_args)
7051         __releases(ctx->uring_lock)
7052         __acquires(ctx->uring_lock)
7053 {
7054         int ret;
7055
7056         /*
7057          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
7058          * someone else killed the ctx or is already going through
7059          * io_uring_register().
7060          */
7061         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
7062                 return -ENXIO;
7063
7064         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
7065                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7066
7067                 /*
7068                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
7069                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
7070                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
7071                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
7072                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
7073                  * after we've killed the percpu ref.
7074                  */
7075                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7076                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->completions[0]);
7077                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7078                 if (ret) {
7079                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
7080                         ret = -EINTR;
7081                         goto out;
7082                 }
7083         }
7084
7085         switch (opcode) {
7086         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
7087                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
7088                 break;
7089         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
7090                 ret = -EINVAL;
7091                 if (arg || nr_args)
7092                         break;
7093                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7094                 break;
7095         case IORING_REGISTER_FILES:
7096                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
7097                 break;
7098         case IORING_UNREGISTER_FILES:
7099                 ret = -EINVAL;
7100                 if (arg || nr_args)
7101                         break;
7102                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
7103                 break;
7104         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
7105                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
7106                 break;
7107         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
7108         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
7109                 ret = -EINVAL;
7110                 if (nr_args != 1)
7111                         break;
7112                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
7113                 if (ret)
7114                         break;
7115                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
7116                         ctx->eventfd_async = 1;
7117                 else
7118                         ctx->eventfd_async = 0;
7119                 break;
7120         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
7121                 ret = -EINVAL;
7122                 if (arg || nr_args)
7123                         break;
7124                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
7125                 break;
7126         case IORING_REGISTER_PROBE:
7127                 ret = -EINVAL;
7128                 if (!arg || nr_args > 256)
7129                         break;
7130                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
7131                 break;
7132         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
7133                 ret = -EINVAL;
7134                 if (arg || nr_args)
7135                         break;
7136                 ret = io_register_personality(ctx);
7137                 break;
7138         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
7139                 ret = -EINVAL;
7140                 if (arg)
7141                         break;
7142                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
7143                 break;
7144         default:
7145                 ret = -EINVAL;
7146                 break;
7147         }
7148
7149         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
7150                 /* bring the ctx back to life */
7151                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
7152 out:
7153                 reinit_completion(&ctx->completions[0]);
7154         }
7155         return ret;
7156 }
7157
7158 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
7159                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
7160 {
7161         struct io_ring_ctx *ctx;
7162         long ret = -EBADF;
7163         struct fd f;
7164
7165         f = fdget(fd);
7166         if (!f.file)
7167                 return -EBADF;
7168
7169         ret = -EOPNOTSUPP;
7170         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7171                 goto out_fput;
7172
7173         ctx = f.file->private_data;
7174
7175         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7176         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
7177         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7178         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
7179                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
7180 out_fput:
7181         fdput(f);
7182         return ret;
7183 }
7184
7185 static int __init io_uring_init(void)
7186 {
7187 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
7188         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
7189         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
7190 } while (0)
7191
7192 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
7193         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
7194         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
7195         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
7196         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
7197         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
7198         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
7199         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
7200         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
7201         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
7202         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
7203         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
7204         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
7205         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
7206         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
7207         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u16,  poll_events);
7208         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
7209         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
7210         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
7211         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
7212         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
7213         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
7214         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
7215         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
7216         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
7217         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
7218         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
7219
7220         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
7221         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
7222         return 0;
7223 };
7224 __initcall(io_uring_init);