fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <linux/refcount.h>
  48 #include <linux/uio.h>
  49 #include <linux/bits.h>
  50
  51 #include <linux/sched/signal.h>
  52 #include <linux/fs.h>
  53 #include <linux/file.h>
  54 #include <linux/fdtable.h>
  55 #include <linux/mm.h>
  56 #include <linux/mman.h>
  57 #include <linux/mmu_context.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/kthread.h>
  61 #include <linux/blkdev.h>
  62 #include <linux/bvec.h>
  63 #include <linux/net.h>
  64 #include <net/sock.h>
  65 #include <net/af_unix.h>
  66 #include <net/scm.h>
  67 #include <linux/anon_inodes.h>
  68 #include <linux/sched/mm.h>
  69 #include <linux/uaccess.h>
  70 #include <linux/nospec.h>
  71 #include <linux/sizes.h>
  72 #include <linux/hugetlb.h>
  73 #include <linux/highmem.h>
  74 #include <linux/namei.h>
  75 #include <linux/fsnotify.h>
  76 #include <linux/fadvise.h>
  77 #include <linux/eventpoll.h>
  78
  79 #define CREATE_TRACE_POINTS
  80 #include <trace/events/io_uring.h>
  81
  82 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  83
  84 #include "internal.h"
  85 #include "io-wq.h"
  86
  87 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  88 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  89
  90 /*
  91  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  92  */
  93 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  94 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  95 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  96 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
  97
  98 struct io_uring {
  99         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 100         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 101 };
 102
 103 /*
 104  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 105  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 106  *
 107  * The offsets to the member fields are published through struct
 108  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 109  */
 110 struct io_rings {
 111         /*
 112          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 113          * masked to get valid indices.
 114          *
 115          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 116          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 117          * cq ring.
 118          */
 119         struct io_uring         sq, cq;
 120         /*
 121          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 122          * ring_entries - 1)
 123          */
 124         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 125         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 126         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 127         /*
 128          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 129          * invalid index stored in array
 130          *
 131          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 132          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 133          * cached value).
 134          *
 135          * After a new SQ head value was read by the application this
 136          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 137          * the new SQ head (and possibly more).
 138          */
 139         u32                     sq_dropped;
 140         /*
 141          * Runtime flags
 142          *
 143          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 144          * application.
 145          *
 146          * The application needs a full memory barrier before checking
 147          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 148          */
 149         u32                     sq_flags;
 150         /*
 151          * Number of completion events lost because the queue was full;
 152          * this should be avoided by the application by making sure
 153          * there are not more requests pending than there is space in
 154          * the completion queue.
 155          *
 156          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 157          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 158          * cached value).
 159          *
 160          * As completion events come in out of order this counter is not
 161          * ordered with any other data.
 162          */
 163         u32                     cq_overflow;
 164         /*
 165          * Ring buffer of completion events.
 166          *
 167          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 168          * produced, so the application is allowed to modify pending
 169          * entries.
 170          */
 171         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 172 };
 173
 174 struct io_mapped_ubuf {
 175         u64             ubuf;
 176         size_t          len;
 177         struct          bio_vec *bvec;
 178         unsigned int    nr_bvecs;
 179 };
 180
 181 struct fixed_file_table {
 182         struct file             **files;
 183 };
 184
 185 enum {
 186         FFD_F_ATOMIC,
 187 };
 188
 189 struct fixed_file_data {
 190         struct fixed_file_table         *table;
 191         struct io_ring_ctx              *ctx;
 192
 193         struct percpu_ref               refs;
 194         struct llist_head               put_llist;
 195         unsigned long                   state;
 196         struct work_struct              ref_work;
 197         struct completion               done;
 198 };
 199
 200 struct io_ring_ctx {
 201         struct {
 202                 struct percpu_ref       refs;
 203         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 204
 205         struct {
 206                 unsigned int            flags;
 207                 unsigned int            compat: 1;
 208                 unsigned int            account_mem: 1;
 209                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 210                 unsigned int            drain_next: 1;
 211                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 212
 213                 /*
 214                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 215                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 216                  *
 217                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 218                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 219                  * the queue when needed.
 220                  *
 221                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 222                  * array.
 223                  */
 224                 u32                     *sq_array;
 225                 unsigned                cached_sq_head;
 226                 unsigned                sq_entries;
 227                 unsigned                sq_mask;
 228                 unsigned                sq_thread_idle;
 229                 unsigned                cached_sq_dropped;
 230                 atomic_t                cached_cq_overflow;
 231                 unsigned long           sq_check_overflow;
 232
 233                 struct list_head        defer_list;
 234                 struct list_head        timeout_list;
 235                 struct list_head        cq_overflow_list;
 236
 237                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
 238                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 239         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 240
 241         struct io_rings *rings;
 242
 243         /* IO offload */
 244         struct io_wq            *io_wq;
 245         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
 246         struct mm_struct        *sqo_mm;
 247         wait_queue_head_t       sqo_wait;
 248
 249         /*
 250          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 251          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 252          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 253          */
 254         struct fixed_file_data  *file_data;
 255         unsigned                nr_user_files;
 256         int                     ring_fd;
 257         struct file             *ring_file;
 258
 259         /* if used, fixed mapped user buffers */
 260         unsigned                nr_user_bufs;
 261         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 262
 263         struct user_struct      *user;
 264
 265         const struct cred       *creds;
 266
 267         /* 0 is for ctx quiesce/reinit/free, 1 is for sqo_thread started */
 268         struct completion       *completions;
 269
 270         /* if all else fails... */
 271         struct io_kiocb         *fallback_req;
 272
 273 #if defined(CONFIG_UNIX)
 274         struct socket           *ring_sock;
 275 #endif
 276
 277         struct idr              personality_idr;
 278
 279         struct {
 280                 unsigned                cached_cq_tail;
 281                 unsigned                cq_entries;
 282                 unsigned                cq_mask;
 283                 atomic_t                cq_timeouts;
 284                 unsigned long           cq_check_overflow;
 285                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 286                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 287                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 288         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 289
 290         struct {
 291                 struct mutex            uring_lock;
 292                 wait_queue_head_t       wait;
 293         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 294
 295         struct {
 296                 spinlock_t              completion_lock;
 297                 struct llist_head       poll_llist;
 298
 299                 /*
 300                  * ->poll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 301                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 302                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 303                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 304                  */
 305                 struct list_head        poll_list;
 306                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 307                 unsigned                cancel_hash_bits;
 308                 bool                    poll_multi_file;
 309
 310                 spinlock_t              inflight_lock;
 311                 struct list_head        inflight_list;
 312         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 313 };
 314
 315 /*
 316  * First field must be the file pointer in all the
 317  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 318  */
 319 struct io_poll_iocb {
 320         struct file                     *file;
 321         union {
 322                 struct wait_queue_head  *head;
 323                 u64                     addr;
 324         };
 325         __poll_t                        events;
 326         bool                            done;
 327         bool                            canceled;
 328         struct wait_queue_entry         wait;
 329 };
 330
 331 struct io_close {
 332         struct file                     *file;
 333         struct file                     *put_file;
 334         int                             fd;
 335 };
 336
 337 struct io_timeout_data {
 338         struct io_kiocb                 *req;
 339         struct hrtimer                  timer;
 340         struct timespec64               ts;
 341         enum hrtimer_mode               mode;
 342         u32                             seq_offset;
 343 };
 344
 345 struct io_accept {
 346         struct file                     *file;
 347         struct sockaddr __user          *addr;
 348         int __user                      *addr_len;
 349         int                             flags;
 350 };
 351
 352 struct io_sync {
 353         struct file                     *file;
 354         loff_t                          len;
 355         loff_t                          off;
 356         int                             flags;
 357         int                             mode;
 358 };
 359
 360 struct io_cancel {
 361         struct file                     *file;
 362         u64                             addr;
 363 };
 364
 365 struct io_timeout {
 366         struct file                     *file;
 367         u64                             addr;
 368         int                             flags;
 369         unsigned                        count;
 370 };
 371
 372 struct io_rw {
 373         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 374         struct kiocb                    kiocb;
 375         u64                             addr;
 376         u64                             len;
 377 };
 378
 379 struct io_connect {
 380         struct file                     *file;
 381         struct sockaddr __user          *addr;
 382         int                             addr_len;
 383 };
 384
 385 struct io_sr_msg {
 386         struct file                     *file;
 387         union {
 388                 struct user_msghdr __user *msg;
 389                 void __user             *buf;
 390         };
 391         int                             msg_flags;
 392         size_t                          len;
 393 };
 394
 395 struct io_open {
 396         struct file                     *file;
 397         int                             dfd;
 398         union {
 399                 unsigned                mask;
 400         };
 401         struct filename                 *filename;
 402         struct statx __user             *buffer;
 403         struct open_how                 how;
 404 };
 405
 406 struct io_files_update {
 407         struct file                     *file;
 408         u64                             arg;
 409         u32                             nr_args;
 410         u32                             offset;
 411 };
 412
 413 struct io_fadvise {
 414         struct file                     *file;
 415         u64                             offset;
 416         u32                             len;
 417         u32                             advice;
 418 };
 419
 420 struct io_madvise {
 421         struct file                     *file;
 422         u64                             addr;
 423         u32                             len;
 424         u32                             advice;
 425 };
 426
 427 struct io_epoll {
 428         struct file                     *file;
 429         int                             epfd;
 430         int                             op;
 431         int                             fd;
 432         struct epoll_event              event;
 433 };
 434
 435 struct io_async_connect {
 436         struct sockaddr_storage         address;
 437 };
 438
 439 struct io_async_msghdr {
 440         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 441         struct iovec                    *iov;
 442         struct sockaddr __user          *uaddr;
 443         struct msghdr                   msg;
 444 };
 445
 446 struct io_async_rw {
 447         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 448         struct iovec                    *iov;
 449         ssize_t                         nr_segs;
 450         ssize_t                         size;
 451 };
 452
 453 struct io_async_ctx {
 454         union {
 455                 struct io_async_rw      rw;
 456                 struct io_async_msghdr  msg;
 457                 struct io_async_connect connect;
 458                 struct io_timeout_data  timeout;
 459         };
 460 };
 461
 462 enum {
 463         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 464         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 465         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 466         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 467         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 468
 469         REQ_F_LINK_NEXT_BIT,
 470         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 471         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 472         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 473         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 474         REQ_F_IOPOLL_COMPLETED_BIT,
 475         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 476         REQ_F_TIMEOUT_BIT,
 477         REQ_F_ISREG_BIT,
 478         REQ_F_MUST_PUNT_BIT,
 479         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT,
 480         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
 481         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 482 };
 483
 484 enum {
 485         /* ctx owns file */
 486         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 487         /* drain existing IO first */
 488         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 489         /* linked sqes */
 490         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 491         /* doesn't sever on completion < 0 */
 492         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 493         /* IOSQE_ASYNC */
 494         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 495
 496         /* already grabbed next link */
 497         REQ_F_LINK_NEXT         = BIT(REQ_F_LINK_NEXT_BIT),
 498         /* fail rest of links */
 499         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 500         /* on inflight list */
 501         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 502         /* read/write uses file position */
 503         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 504         /* must not punt to workers */
 505         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 506         /* polled IO has completed */
 507         REQ_F_IOPOLL_COMPLETED  = BIT(REQ_F_IOPOLL_COMPLETED_BIT),
 508         /* has linked timeout */
 509         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 510         /* timeout request */
 511         REQ_F_TIMEOUT           = BIT(REQ_F_TIMEOUT_BIT),
 512         /* regular file */
 513         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 514         /* must be punted even for NONBLOCK */
 515         REQ_F_MUST_PUNT         = BIT(REQ_F_MUST_PUNT_BIT),
 516         /* no timeout sequence */
 517         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ     = BIT(REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT),
 518         /* completion under lock */
 519         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
 520         /* needs cleanup */
 521         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 522 };
 523
 524 /*
 525  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 526  * as the first entry in their struct definition. So you can
 527  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 528  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 529  */
 530 struct io_kiocb {
 531         union {
 532                 struct file             *file;
 533                 struct io_rw            rw;
 534                 struct io_poll_iocb     poll;
 535                 struct io_accept        accept;
 536                 struct io_sync          sync;
 537                 struct io_cancel        cancel;
 538                 struct io_timeout       timeout;
 539                 struct io_connect       connect;
 540                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 541                 struct io_open          open;
 542                 struct io_close         close;
 543                 struct io_files_update  files_update;
 544                 struct io_fadvise       fadvise;
 545                 struct io_madvise       madvise;
 546                 struct io_epoll         epoll;
 547         };
 548
 549         struct io_async_ctx             *io;
 550         /*
 551          * llist_node is only used for poll deferred completions
 552          */
 553         struct llist_node               llist_node;
 554         bool                            in_async;
 555         bool                            needs_fixed_file;
 556         u8                              opcode;
 557
 558         struct io_ring_ctx      *ctx;
 559         union {
 560                 struct list_head        list;
 561                 struct hlist_node       hash_node;
 562         };
 563         struct list_head        link_list;
 564         unsigned int            flags;
 565         refcount_t              refs;
 566         u64                     user_data;
 567         u32                     result;
 568         u32                     sequence;
 569
 570         struct list_head        inflight_entry;
 571
 572         struct io_wq_work       work;
 573 };
 574
 575 #define IO_PLUG_THRESHOLD               2
 576 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 577
 578 struct io_submit_state {
 579         struct blk_plug         plug;
 580
 581         /*
 582          * io_kiocb alloc cache
 583          */
 584         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 585         unsigned int            free_reqs;
 586
 587         /*
 588          * File reference cache
 589          */
 590         struct file             *file;
 591         unsigned int            fd;
 592         unsigned int            has_refs;
 593         unsigned int            used_refs;
 594         unsigned int            ios_left;
 595 };
 596
 597 struct io_op_def {
 598         /* needs req->io allocated for deferral/async */
 599         unsigned                async_ctx : 1;
 600         /* needs current->mm setup, does mm access */
 601         unsigned                needs_mm : 1;
 602         /* needs req->file assigned */
 603         unsigned                needs_file : 1;
 604         /* needs req->file assigned IFF fd is >= 0 */
 605         unsigned                fd_non_neg : 1;
 606         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 607         unsigned                hash_reg_file : 1;
 608         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 609         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 610         /* opcode is not supported by this kernel */
 611         unsigned                not_supported : 1;
 612         /* needs file table */
 613         unsigned                file_table : 1;
 614 };
 615
 616 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 617         [IORING_OP_NOP] = {},
 618         [IORING_OP_READV] = {
 619                 .async_ctx              = 1,
 620                 .needs_mm               = 1,
 621                 .needs_file             = 1,
 622                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 623         },
 624         [IORING_OP_WRITEV] = {
 625                 .async_ctx              = 1,
 626                 .needs_mm               = 1,
 627                 .needs_file             = 1,
 628                 .hash_reg_file          = 1,
 629                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 630         },
 631         [IORING_OP_FSYNC] = {
 632                 .needs_file             = 1,
 633         },
 634         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 635                 .needs_file             = 1,
 636                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 637         },
 638         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 639                 .needs_file             = 1,
 640                 .hash_reg_file          = 1,
 641                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 642         },
 643         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 644                 .needs_file             = 1,
 645                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 646         },
 647         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 648         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 649                 .needs_file             = 1,
 650         },
 651         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 652                 .async_ctx              = 1,
 653                 .needs_mm               = 1,
 654                 .needs_file             = 1,
 655                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 656         },
 657         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 658                 .async_ctx              = 1,
 659                 .needs_mm               = 1,
 660                 .needs_file             = 1,
 661                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 662         },
 663         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 664                 .async_ctx              = 1,
 665                 .needs_mm               = 1,
 666         },
 667         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
 668         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 669                 .needs_mm               = 1,
 670                 .needs_file             = 1,
 671                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 672                 .file_table             = 1,
 673         },
 674         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 675         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 676                 .async_ctx              = 1,
 677                 .needs_mm               = 1,
 678         },
 679         [IORING_OP_CONNECT] = {
 680                 .async_ctx              = 1,
 681                 .needs_mm               = 1,
 682                 .needs_file             = 1,
 683                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 684         },
 685         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 686                 .needs_file             = 1,
 687         },
 688         [IORING_OP_OPENAT] = {
 689                 .needs_file             = 1,
 690                 .fd_non_neg             = 1,
 691                 .file_table             = 1,
 692         },
 693         [IORING_OP_CLOSE] = {
 694                 .needs_file             = 1,
 695                 .file_table             = 1,
 696         },
 697         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 698                 .needs_mm               = 1,
 699                 .file_table             = 1,
 700         },
 701         [IORING_OP_STATX] = {
 702                 .needs_mm               = 1,
 703                 .needs_file             = 1,
 704                 .fd_non_neg             = 1,
 705         },
 706         [IORING_OP_READ] = {
 707                 .needs_mm               = 1,
 708                 .needs_file             = 1,
 709                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 710         },
 711         [IORING_OP_WRITE] = {
 712                 .needs_mm               = 1,
 713                 .needs_file             = 1,
 714                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 715         },
 716         [IORING_OP_FADVISE] = {
 717                 .needs_file             = 1,
 718         },
 719         [IORING_OP_MADVISE] = {
 720                 .needs_mm               = 1,
 721         },
 722         [IORING_OP_SEND] = {
 723                 .needs_mm               = 1,
 724                 .needs_file             = 1,
 725                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 726         },
 727         [IORING_OP_RECV] = {
 728                 .needs_mm               = 1,
 729                 .needs_file             = 1,
 730                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 731         },
 732         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 733                 .needs_file             = 1,
 734                 .fd_non_neg             = 1,
 735                 .file_table             = 1,
 736         },
 737         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 738                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 739                 .file_table             = 1,
 740         },
 741 };
 742
 743 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr);
 744 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 745 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 746 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 747 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 748 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 749 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
 750                                  struct io_uring_files_update *ip,
 751                                  unsigned nr_args);
 752 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req);
 753 static void io_ring_file_ref_flush(struct fixed_file_data *data);
 754 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req);
 755
 756 static struct kmem_cache *req_cachep;
 757
 758 static const struct file_operations io_uring_fops;
 759
 760 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 761 {
 762 #if defined(CONFIG_UNIX)
 763         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
 764                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 765
 766                 return ctx->ring_sock->sk;
 767         }
 768 #endif
 769         return NULL;
 770 }
 771 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 772
 773 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
 774 {
 775         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
 776
 777         complete(&ctx->completions[0]);
 778 }
 779
 780 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
 781 {
 782         struct io_ring_ctx *ctx;
 783         int hash_bits;
 784
 785         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 786         if (!ctx)
 787                 return NULL;
 788
 789         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
 790         if (!ctx->fallback_req)
 791                 goto err;
 792
 793         ctx->completions = kmalloc(2 * sizeof(struct completion), GFP_KERNEL);
 794         if (!ctx->completions)
 795                 goto err;
 796
 797         /*
 798          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
 799          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
 800          */
 801         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
 802         hash_bits -= 5;
 803         if (hash_bits <= 0)
 804                 hash_bits = 1;
 805         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
 806         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
 807                                         GFP_KERNEL);
 808         if (!ctx->cancel_hash)
 809                 goto err;
 810         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
 811
 812         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
 813                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
 814                 goto err;
 815
 816         ctx->flags = p->flags;
 817         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
 818         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
 819         init_completion(&ctx->completions[0]);
 820         init_completion(&ctx->completions[1]);
 821         idr_init(&ctx->personality_idr);
 822         mutex_init(&ctx->uring_lock);
 823         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 824         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 825         init_llist_head(&ctx->poll_llist);
 826         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
 827         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
 828         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
 829         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
 830         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
 831         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
 832         return ctx;
 833 err:
 834         if (ctx->fallback_req)
 835                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
 836         kfree(ctx->completions);
 837         kfree(ctx->cancel_hash);
 838         kfree(ctx);
 839         return NULL;
 840 }
 841
 842 static inline bool __req_need_defer(struct io_kiocb *req)
 843 {
 844         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 845
 846         return req->sequence != ctx->cached_cq_tail + ctx->cached_sq_dropped
 847                                         + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
 848 }
 849
 850 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
 851 {
 852         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))
 853                 return __req_need_defer(req);
 854
 855         return false;
 856 }
 857
 858 static struct io_kiocb *io_get_deferred_req(struct io_ring_ctx *ctx)
 859 {
 860         struct io_kiocb *req;
 861
 862         req = list_first_entry_or_null(&ctx->defer_list, struct io_kiocb, list);
 863         if (req && !req_need_defer(req)) {
 864                 list_del_init(&req->list);
 865                 return req;
 866         }
 867
 868         return NULL;
 869 }
 870
 871 static struct io_kiocb *io_get_timeout_req(struct io_ring_ctx *ctx)
 872 {
 873         struct io_kiocb *req;
 874
 875         req = list_first_entry_or_null(&ctx->timeout_list, struct io_kiocb, list);
 876         if (req) {
 877                 if (req->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
 878                         return NULL;
 879                 if (!__req_need_defer(req)) {
 880                         list_del_init(&req->list);
 881                         return req;
 882                 }
 883         }
 884
 885         return NULL;
 886 }
 887
 888 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
 889 {
 890         struct io_rings *rings = ctx->rings;
 891
 892         /* order cqe stores with ring update */
 893         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
 894
 895         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
 896                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
 897                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
 898         }
 899 }
 900
 901 static inline void io_req_work_grab_env(struct io_kiocb *req,
 902                                         const struct io_op_def *def)
 903 {
 904         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
 905                 mmgrab(current->mm);
 906                 req->work.mm = current->mm;
 907         }
 908         if (!req->work.creds)
 909                 req->work.creds = get_current_cred();
 910 }
 911
 912 static inline void io_req_work_drop_env(struct io_kiocb *req)
 913 {
 914         if (req->work.mm) {
 915                 mmdrop(req->work.mm);
 916                 req->work.mm = NULL;
 917         }
 918         if (req->work.creds) {
 919                 put_cred(req->work.creds);
 920                 req->work.creds = NULL;
 921         }
 922 }
 923
 924 static inline bool io_prep_async_work(struct io_kiocb *req,
 925                                       struct io_kiocb **link)
 926 {
 927         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
 928         bool do_hashed = false;
 929
 930         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
 931                 if (def->hash_reg_file)
 932                         do_hashed = true;
 933         } else {
 934                 if (def->unbound_nonreg_file)
 935                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
 936         }
 937
 938         io_req_work_grab_env(req, def);
 939
 940         *link = io_prep_linked_timeout(req);
 941         return do_hashed;
 942 }
 943
 944 static inline void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
 945 {
 946         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 947         struct io_kiocb *link;
 948         bool do_hashed;
 949
 950         do_hashed = io_prep_async_work(req, &link);
 951
 952         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, do_hashed, req, &req->work,
 953                                         req->flags);
 954         if (!do_hashed) {
 955                 io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
 956         } else {
 957                 io_wq_enqueue_hashed(ctx->io_wq, &req->work,
 958                                         file_inode(req->file));
 959         }
 960
 961         if (link)
 962                 io_queue_linked_timeout(link);
 963 }
 964
 965 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
 966 {
 967         int ret;
 968
 969         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
 970         if (ret != -1) {
 971                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
 972                 list_del_init(&req->list);
 973                 io_cqring_fill_event(req, 0);
 974                 io_put_req(req);
 975         }
 976 }
 977
 978 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
 979 {
 980         struct io_kiocb *req, *tmp;
 981
 982         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
 983         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
 984                 io_kill_timeout(req);
 985         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
 986 }
 987
 988 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
 989 {
 990         struct io_kiocb *req;
 991
 992         while ((req = io_get_timeout_req(ctx)) != NULL)
 993                 io_kill_timeout(req);
 994
 995         __io_commit_cqring(ctx);
 996
 997         while ((req = io_get_deferred_req(ctx)) != NULL)
 998                 io_queue_async_work(req);
 999 }
1000
1001 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1002 {
1003         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1004         unsigned tail;
1005
1006         tail = ctx->cached_cq_tail;
1007         /*
1008          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1009          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1010          * fill the cq entry
1011          */
1012         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1013                 return NULL;
1014
1015         ctx->cached_cq_tail++;
1016         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1017 }
1018
1019 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1020 {
1021         if (!ctx->cq_ev_fd)
1022                 return false;
1023         if (!ctx->eventfd_async)
1024                 return true;
1025         return io_wq_current_is_worker() || in_interrupt();
1026 }
1027
1028 static void __io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx, bool trigger_ev)
1029 {
1030         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1031                 wake_up(&ctx->wait);
1032         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1033                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1034         if (trigger_ev)
1035                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1036 }
1037
1038 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1039 {
1040         __io_cqring_ev_posted(ctx, io_should_trigger_evfd(ctx));
1041 }
1042
1043 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1044 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1045 {
1046         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1047         struct io_uring_cqe *cqe;
1048         struct io_kiocb *req;
1049         unsigned long flags;
1050         LIST_HEAD(list);
1051
1052         if (!force) {
1053                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1054                         return true;
1055                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1056                     rings->cq_ring_entries))
1057                         return false;
1058         }
1059
1060         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1061
1062         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1063         if (force)
1064                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1065
1066         cqe = NULL;
1067         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1068                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1069                 if (!cqe && !force)
1070                         break;
1071
1072                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1073                                                 list);
1074                 list_move(&req->list, &list);
1075                 if (cqe) {
1076                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1077                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1078                         WRITE_ONCE(cqe->flags, 0);
1079                 } else {
1080                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1081                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1082                 }
1083         }
1084
1085         io_commit_cqring(ctx);
1086         if (cqe) {
1087                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1088                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1089         }
1090         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1091         io_cqring_ev_posted(ctx);
1092
1093         while (!list_empty(&list)) {
1094                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
1095                 list_del(&req->list);
1096                 io_put_req(req);
1097         }
1098
1099         return cqe != NULL;
1100 }
1101
1102 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1103 {
1104         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1105         struct io_uring_cqe *cqe;
1106
1107         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1108
1109         /*
1110          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1111          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1112          * the ring.
1113          */
1114         cqe = io_get_cqring(ctx);
1115         if (likely(cqe)) {
1116                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1117                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1118                 WRITE_ONCE(cqe->flags, 0);
1119         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1120                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1121                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1122         } else {
1123                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1124                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1125                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1126                 }
1127                 refcount_inc(&req->refs);
1128                 req->result = res;
1129                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
1130         }
1131 }
1132
1133 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res)
1134 {
1135         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1136         unsigned long flags;
1137
1138         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1139         io_cqring_fill_event(req, res);
1140         io_commit_cqring(ctx);
1141         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1142
1143         io_cqring_ev_posted(ctx);
1144 }
1145
1146 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1147 {
1148         return req == (struct io_kiocb *)
1149                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1150 }
1151
1152 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1153 {
1154         struct io_kiocb *req;
1155
1156         req = ctx->fallback_req;
1157         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) ctx->fallback_req))
1158                 return req;
1159
1160         return NULL;
1161 }
1162
1163 static struct io_kiocb *io_get_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1164                                    struct io_submit_state *state)
1165 {
1166         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1167         struct io_kiocb *req;
1168
1169         if (!state) {
1170                 req = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1171                 if (unlikely(!req))
1172                         goto fallback;
1173         } else if (!state->free_reqs) {
1174                 size_t sz;
1175                 int ret;
1176
1177                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1178                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1179
1180                 /*
1181                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1182                  * retry single alloc to be on the safe side.
1183                  */
1184                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1185                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1186                         if (!state->reqs[0])
1187                                 goto fallback;
1188                         ret = 1;
1189                 }
1190                 state->free_reqs = ret - 1;
1191                 req = state->reqs[ret - 1];
1192         } else {
1193                 state->free_reqs--;
1194                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1195         }
1196
1197 got_it:
1198         req->io = NULL;
1199         req->file = NULL;
1200         req->ctx = ctx;
1201         req->flags = 0;
1202         /* one is dropped after submission, the other at completion */
1203         refcount_set(&req->refs, 2);
1204         req->result = 0;
1205         INIT_IO_WORK(&req->work, io_wq_submit_work);
1206         return req;
1207 fallback:
1208         req = io_get_fallback_req(ctx);
1209         if (req)
1210                 goto got_it;
1211         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1212         return NULL;
1213 }
1214
1215 static void __io_req_do_free(struct io_kiocb *req)
1216 {
1217         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1218                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1219         else
1220                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) req->ctx->fallback_req);
1221 }
1222
1223 static void __io_req_aux_free(struct io_kiocb *req)
1224 {
1225         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1226
1227         kfree(req->io);
1228         if (req->file) {
1229                 if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1230                         percpu_ref_put(&ctx->file_data->refs);
1231                 else
1232                         fput(req->file);
1233         }
1234
1235         io_req_work_drop_env(req);
1236 }
1237
1238 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1239 {
1240         __io_req_aux_free(req);
1241
1242         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
1243                 io_cleanup_req(req);
1244
1245         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1246                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1247                 unsigned long flags;
1248
1249                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1250                 list_del(&req->inflight_entry);
1251                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1252                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1253                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1254         }
1255
1256         percpu_ref_put(&req->ctx->refs);
1257         __io_req_do_free(req);
1258 }
1259
1260 struct req_batch {
1261         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1262         int to_free;
1263         int need_iter;
1264 };
1265
1266 static void io_free_req_many(struct io_ring_ctx *ctx, struct req_batch *rb)
1267 {
1268         int fixed_refs = rb->to_free;
1269
1270         if (!rb->to_free)
1271                 return;
1272         if (rb->need_iter) {
1273                 int i, inflight = 0;
1274                 unsigned long flags;
1275
1276                 fixed_refs = 0;
1277                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1278                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1279
1280                         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) {
1281                                 req->file = NULL;
1282                                 fixed_refs++;
1283                         }
1284                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1285                                 inflight++;
1286                         __io_req_aux_free(req);
1287                 }
1288                 if (!inflight)
1289                         goto do_free;
1290
1291                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1292                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1293                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1294
1295                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1296                                 list_del(&req->inflight_entry);
1297                                 if (!--inflight)
1298                                         break;
1299                         }
1300                 }
1301                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1302
1303                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1304                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1305         }
1306 do_free:
1307         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1308         if (fixed_refs)
1309                 percpu_ref_put_many(&ctx->file_data->refs, fixed_refs);
1310         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1311         rb->to_free = rb->need_iter = 0;
1312 }
1313
1314 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1315 {
1316         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1317         int ret;
1318
1319         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1320         if (ret != -1) {
1321                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1322                 io_commit_cqring(ctx);
1323                 req->flags &= ~REQ_F_LINK;
1324                 io_put_req(req);
1325                 return true;
1326         }
1327
1328         return false;
1329 }
1330
1331 static void io_req_link_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1332 {
1333         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1334         bool wake_ev = false;
1335
1336         /* Already got next link */
1337         if (req->flags & REQ_F_LINK_NEXT)
1338                 return;
1339
1340         /*
1341          * The list should never be empty when we are called here. But could
1342          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1343          * safe side.
1344          */
1345         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1346                 struct io_kiocb *nxt = list_first_entry(&req->link_list,
1347                                                 struct io_kiocb, link_list);
1348
1349                 if (unlikely((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1350                              (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT))) {
1351                         list_del_init(&nxt->link_list);
1352                         wake_ev |= io_link_cancel_timeout(nxt);
1353                         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1354                         continue;
1355                 }
1356
1357                 list_del_init(&req->link_list);
1358                 if (!list_empty(&nxt->link_list))
1359                         nxt->flags |= REQ_F_LINK;
1360                 *nxtptr = nxt;
1361                 break;
1362         }
1363
1364         req->flags |= REQ_F_LINK_NEXT;
1365         if (wake_ev)
1366                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1367 }
1368
1369 /*
1370  * Called if REQ_F_LINK is set, and we fail the head request
1371  */
1372 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1373 {
1374         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1375         unsigned long flags;
1376
1377         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1378
1379         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1380                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1381                                                 struct io_kiocb, link_list);
1382
1383                 list_del_init(&link->link_list);
1384                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1385
1386                 if ((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1387                     link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
1388                         io_link_cancel_timeout(link);
1389                 } else {
1390                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1391                         __io_double_put_req(link);
1392                 }
1393                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1394         }
1395
1396         io_commit_cqring(ctx);
1397         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1398         io_cqring_ev_posted(ctx);
1399 }
1400
1401 static void io_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
1402 {
1403         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK)))
1404                 return;
1405
1406         /*
1407          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1408          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1409          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1410          * of the chain.
1411          */
1412         if (req->flags & REQ_F_FAIL_LINK) {
1413                 io_fail_links(req);
1414         } else if ((req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_COMP_LOCKED)) ==
1415                         REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1416                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1417                 unsigned long flags;
1418
1419                 /*
1420                  * If this is a timeout link, we could be racing with the
1421                  * timeout timer. Grab the completion lock for this case to
1422                  * protect against that.
1423                  */
1424                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1425                 io_req_link_next(req, nxt);
1426                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1427         } else {
1428                 io_req_link_next(req, nxt);
1429         }
1430 }
1431
1432 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1433 {
1434         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1435
1436         io_req_find_next(req, &nxt);
1437         __io_free_req(req);
1438
1439         if (nxt)
1440                 io_queue_async_work(nxt);
1441 }
1442
1443 /*
1444  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1445  * was the last reference to this request.
1446  */
1447 __attribute__((nonnull))
1448 static void io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1449 {
1450         io_req_find_next(req, nxtptr);
1451
1452         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1453                 __io_free_req(req);
1454 }
1455
1456 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1457 {
1458         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1459                 io_free_req(req);
1460 }
1461
1462 /*
1463  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1464  * within the completion handling itself.
1465  */
1466 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1467 {
1468         /* drop both submit and complete references */
1469         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1470                 __io_free_req(req);
1471 }
1472
1473 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1474 {
1475         /* drop both submit and complete references */
1476         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1477                 io_free_req(req);
1478 }
1479
1480 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1481 {
1482         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1483
1484         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1485                 /*
1486                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1487                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1488                  * entries. We cannot safely to it from here.
1489                  */
1490                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1491                         return -1U;
1492
1493                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1494         }
1495
1496         /* See comment at the top of this file */
1497         smp_rmb();
1498         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1499 }
1500
1501 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1502 {
1503         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1504
1505         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1506         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1507 }
1508
1509 static inline bool io_req_multi_free(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1510 {
1511         if ((req->flags & REQ_F_LINK) || io_is_fallback_req(req))
1512                 return false;
1513
1514         if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) || req->io)
1515                 rb->need_iter++;
1516
1517         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1518         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1519                 io_free_req_many(req->ctx, rb);
1520         return true;
1521 }
1522
1523 /*
1524  * Find and free completed poll iocbs
1525  */
1526 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1527                                struct list_head *done)
1528 {
1529         struct req_batch rb;
1530         struct io_kiocb *req;
1531
1532         rb.to_free = rb.need_iter = 0;
1533         while (!list_empty(done)) {
1534                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1535                 list_del(&req->list);
1536
1537                 io_cqring_fill_event(req, req->result);
1538                 (*nr_events)++;
1539
1540                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs) &&
1541                     !io_req_multi_free(&rb, req))
1542                         io_free_req(req);
1543         }
1544
1545         io_commit_cqring(ctx);
1546         io_free_req_many(ctx, &rb);
1547 }
1548
1549 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1550                         long min)
1551 {
1552         struct io_kiocb *req, *tmp;
1553         LIST_HEAD(done);
1554         bool spin;
1555         int ret;
1556
1557         /*
1558          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1559          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1560          */
1561         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1562
1563         ret = 0;
1564         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
1565                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
1566
1567                 /*
1568                  * Move completed entries to our local list. If we find a
1569                  * request that requires polling, break out and complete
1570                  * the done list first, if we have entries there.
1571                  */
1572                 if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED) {
1573                         list_move_tail(&req->list, &done);
1574                         continue;
1575                 }
1576                 if (!list_empty(&done))
1577                         break;
1578
1579                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
1580                 if (ret < 0)
1581                         break;
1582
1583                 if (ret && spin)
1584                         spin = false;
1585                 ret = 0;
1586         }
1587
1588         if (!list_empty(&done))
1589                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
1590
1591         return ret;
1592 }
1593
1594 /*
1595  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
1596  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
1597  * as a non-spinning completion check.
1598  */
1599 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1600                                 long min)
1601 {
1602         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
1603                 int ret;
1604
1605                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
1606                 if (ret < 0)
1607                         return ret;
1608                 if (!min || *nr_events >= min)
1609                         return 0;
1610         }
1611
1612         return 1;
1613 }
1614
1615 /*
1616  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1617  * find and complete them.
1618  */
1619 static void io_iopoll_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1620 {
1621         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1622                 return;
1623
1624         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1625         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
1626                 unsigned int nr_events = 0;
1627
1628                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 1);
1629
1630                 /*
1631                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1632                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1633                  */
1634                 cond_resched();
1635         }
1636         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1637 }
1638
1639 static int __io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1640                             long min)
1641 {
1642         int iters = 0, ret = 0;
1643
1644         do {
1645                 int tmin = 0;
1646
1647                 /*
1648                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1649                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1650                  * already triggered a CQE (eg in error).
1651                  */
1652                 if (io_cqring_events(ctx, false))
1653                         break;
1654
1655                 /*
1656                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1657                  * application entering polling for a command before it gets
1658                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1659                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1660                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1661                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1662                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1663                  * very same mutex.
1664                  */
1665                 if (!(++iters & 7)) {
1666                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1667                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1668                 }
1669
1670                 if (*nr_events < min)
1671                         tmin = min - *nr_events;
1672
1673                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, nr_events, tmin);
1674                 if (ret <= 0)
1675                         break;
1676                 ret = 0;
1677         } while (min && !*nr_events && !need_resched());
1678
1679         return ret;
1680 }
1681
1682 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1683                            long min)
1684 {
1685         int ret;
1686
1687         /*
1688          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
1689          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
1690          * that got punted to a workqueue.
1691          */
1692         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1693         ret = __io_iopoll_check(ctx, nr_events, min);
1694         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1695         return ret;
1696 }
1697
1698 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
1699 {
1700         /*
1701          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1702          * thread.
1703          */
1704         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1705                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
1706
1707                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1708         }
1709         file_end_write(req->file);
1710 }
1711
1712 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1713 {
1714         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1715                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1716 }
1717
1718 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res)
1719 {
1720         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1721
1722         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1723                 kiocb_end_write(req);
1724
1725         if (res != req->result)
1726                 req_set_fail_links(req);
1727         io_cqring_add_event(req, res);
1728 }
1729
1730 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1731 {
1732         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1733
1734         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1735         io_put_req(req);
1736 }
1737
1738 static struct io_kiocb *__io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res)
1739 {
1740         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1741         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1742
1743         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1744         io_put_req_find_next(req, &nxt);
1745
1746         return nxt;
1747 }
1748
1749 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1750 {
1751         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1752
1753         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1754                 kiocb_end_write(req);
1755
1756         if (res != req->result)
1757                 req_set_fail_links(req);
1758         req->result = res;
1759         if (res != -EAGAIN)
1760                 req->flags |= REQ_F_IOPOLL_COMPLETED;
1761 }
1762
1763 /*
1764  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1765  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1766  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
1767  * accessing the kiocb cookie.
1768  */
1769 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
1770 {
1771         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1772
1773         /*
1774          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1775          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1776          * different devices.
1777          */
1778         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
1779                 ctx->poll_multi_file = false;
1780         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
1781                 struct io_kiocb *list_req;
1782
1783                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
1784                                                 list);
1785                 if (list_req->file != req->file)
1786                         ctx->poll_multi_file = true;
1787         }
1788
1789         /*
1790          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1791          * it to the front so we find it first.
1792          */
1793         if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED)
1794                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
1795         else
1796                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
1797 }
1798
1799 static void io_file_put(struct io_submit_state *state)
1800 {
1801         if (state->file) {
1802                 int diff = state->has_refs - state->used_refs;
1803
1804                 if (diff)
1805                         fput_many(state->file, diff);
1806                 state->file = NULL;
1807         }
1808 }
1809
1810 /*
1811  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
1812  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
1813  * has more than one submission.
1814  */
1815 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
1816 {
1817         if (!state)
1818                 return fget(fd);
1819
1820         if (state->file) {
1821                 if (state->fd == fd) {
1822                         state->used_refs++;
1823                         state->ios_left--;
1824                         return state->file;
1825                 }
1826                 io_file_put(state);
1827         }
1828         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
1829         if (!state->file)
1830                 return NULL;
1831
1832         state->fd = fd;
1833         state->has_refs = state->ios_left;
1834         state->used_refs = 1;
1835         state->ios_left--;
1836         return state->file;
1837 }
1838
1839 /*
1840  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1841  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1842  * inline.
1843  */
1844 static bool io_file_supports_async(struct file *file)
1845 {
1846         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1847
1848         if (S_ISBLK(mode) || S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
1849                 return true;
1850         if (S_ISREG(mode) && file->f_op != &io_uring_fops)
1851                 return true;
1852
1853         return false;
1854 }
1855
1856 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
1857                       bool force_nonblock)
1858 {
1859         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1860         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
1861         unsigned ioprio;
1862         int ret;
1863
1864         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
1865                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
1866
1867         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
1868         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
1869                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
1870                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
1871         }
1872         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
1873         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
1874         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
1875         if (unlikely(ret))
1876                 return ret;
1877
1878         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
1879         if (ioprio) {
1880                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
1881                 if (ret)
1882                         return ret;
1883
1884                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
1885         } else
1886                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
1887
1888         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
1889         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
1890             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
1891                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
1892
1893         if (force_nonblock)
1894                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
1895
1896         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
1897                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
1898                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
1899                         return -EOPNOTSUPP;
1900
1901                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
1902                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
1903                 req->result = 0;
1904         } else {
1905                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
1906                         return -EINVAL;
1907                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
1908         }
1909
1910         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
1911         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
1912         /* we own ->private, reuse it for the buffer index */
1913         req->rw.kiocb.private = (void *) (unsigned long)
1914                                         READ_ONCE(sqe->buf_index);
1915         return 0;
1916 }
1917
1918 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
1919 {
1920         switch (ret) {
1921         case -EIOCBQUEUED:
1922                 break;
1923         case -ERESTARTSYS:
1924         case -ERESTARTNOINTR:
1925         case -ERESTARTNOHAND:
1926         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
1927                 /*
1928                  * We can't just restart the syscall, since previously
1929                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
1930                  * IO with EINTR.
1931                  */
1932                 ret = -EINTR;
1933                 /* fall through */
1934         default:
1935                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
1936         }
1937 }
1938
1939 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret, struct io_kiocb **nxt,
1940                        bool in_async)
1941 {
1942         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1943
1944         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
1945                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
1946         if (in_async && ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
1947                 *nxt = __io_complete_rw(kiocb, ret);
1948         else
1949                 io_rw_done(kiocb, ret);
1950 }
1951
1952 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
1953                                struct iov_iter *iter)
1954 {
1955         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1956         size_t len = req->rw.len;
1957         struct io_mapped_ubuf *imu;
1958         unsigned index, buf_index;
1959         size_t offset;
1960         u64 buf_addr;
1961
1962         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
1963         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
1964                 return -EFAULT;
1965
1966         buf_index = (unsigned long) req->rw.kiocb.private;
1967         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
1968                 return -EFAULT;
1969
1970         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
1971         imu = &ctx->user_bufs[index];
1972         buf_addr = req->rw.addr;
1973
1974         /* overflow */
1975         if (buf_addr + len < buf_addr)
1976                 return -EFAULT;
1977         /* not inside the mapped region */
1978         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
1979                 return -EFAULT;
1980
1981         /*
1982          * May not be a start of buffer, set size appropriately
1983          * and advance us to the beginning.
1984          */
1985         offset = buf_addr - imu->ubuf;
1986         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
1987
1988         if (offset) {
1989                 /*
1990                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
1991                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
1992                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
1993                  * we know that:
1994                  *
1995                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
1996                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
1997                  *    first and last bvec
1998                  *
1999                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2000                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2001                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2002                  * since we can just skip the first segment, which may not
2003                  * be PAGE_SIZE aligned.
2004                  */
2005                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2006
2007                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2008                         iov_iter_advance(iter, offset);
2009                 } else {
2010                         unsigned long seg_skip;
2011
2012                         /* skip first vec */
2013                         offset -= bvec->bv_len;
2014                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2015
2016                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2017                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2018                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2019                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2020                 }
2021         }
2022
2023         return len;
2024 }
2025
2026 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2027                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter)
2028 {
2029         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2030         size_t sqe_len = req->rw.len;
2031         u8 opcode;
2032
2033         opcode = req->opcode;
2034         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2035                 *iovec = NULL;
2036                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2037         }
2038
2039         /* buffer index only valid with fixed read/write */
2040         if (req->rw.kiocb.private)
2041                 return -EINVAL;
2042
2043         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2044                 ssize_t ret;
2045                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2046                 *iovec = NULL;
2047                 return ret;
2048         }
2049
2050         if (req->io) {
2051                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2052
2053                 *iovec = iorw->iov;
2054                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
2055                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
2056                         *iovec = NULL;
2057                 return iorw->size;
2058         }
2059
2060 #ifdef CONFIG_COMPAT
2061         if (req->ctx->compat)
2062                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2063                                                 iovec, iter);
2064 #endif
2065
2066         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2067 }
2068
2069 /*
2070  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2071  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2072  */
2073 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2074                            struct iov_iter *iter)
2075 {
2076         ssize_t ret = 0;
2077
2078         /*
2079          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2080          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2081          * the kiocb to be handled from an async context.
2082          */
2083         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2084                 return -EOPNOTSUPP;
2085         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2086                 return -EAGAIN;
2087
2088         while (iov_iter_count(iter)) {
2089                 struct iovec iovec;
2090                 ssize_t nr;
2091
2092                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2093                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2094                 } else {
2095                         /* fixed buffers import bvec */
2096                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2097                                                 + iter->iov_offset;
2098                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2099                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2100                 }
2101
2102                 if (rw == READ) {
2103                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2104                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2105                 } else {
2106                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2107                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2108                 }
2109
2110                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2111                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2112
2113                 if (nr < 0) {
2114                         if (!ret)
2115                                 ret = nr;
2116                         break;
2117                 }
2118                 ret += nr;
2119                 if (nr != iovec.iov_len)
2120                         break;
2121                 iov_iter_advance(iter, nr);
2122         }
2123
2124         return ret;
2125 }
2126
2127 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2128                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2129                           struct iov_iter *iter)
2130 {
2131         req->io->rw.nr_segs = iter->nr_segs;
2132         req->io->rw.size = io_size;
2133         req->io->rw.iov = iovec;
2134         if (!req->io->rw.iov) {
2135                 req->io->rw.iov = req->io->rw.fast_iov;
2136                 memcpy(req->io->rw.iov, fast_iov,
2137                         sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2138         } else {
2139                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2140         }
2141 }
2142
2143 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2144 {
2145         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2146                 return 0;
2147         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2148         return req->io == NULL;
2149 }
2150
2151 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2152                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2153                              struct iov_iter *iter)
2154 {
2155         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2156                 return 0;
2157         if (!req->io) {
2158                 if (io_alloc_async_ctx(req))
2159                         return -ENOMEM;
2160
2161                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2162         }
2163         return 0;
2164 }
2165
2166 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2167                         bool force_nonblock)
2168 {
2169         struct io_async_ctx *io;
2170         struct iov_iter iter;
2171         ssize_t ret;
2172
2173         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2174         if (ret)
2175                 return ret;
2176
2177         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2178                 return -EBADF;
2179
2180         if (!req->io)
2181                 return 0;
2182
2183         io = req->io;
2184         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2185         req->io = NULL;
2186         ret = io_import_iovec(READ, req, &io->rw.iov, &iter);
2187         req->io = io;
2188         if (ret < 0)
2189                 return ret;
2190
2191         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2192         return 0;
2193 }
2194
2195 static int io_read(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2196                    bool force_nonblock)
2197 {
2198         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2199         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2200         struct iov_iter iter;
2201         size_t iov_count;
2202         ssize_t io_size, ret;
2203
2204         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter);
2205         if (ret < 0)
2206                 return ret;
2207
2208         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2209         if (!force_nonblock)
2210                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2211
2212         req->result = 0;
2213         io_size = ret;
2214         if (req->flags & REQ_F_LINK)
2215                 req->result = io_size;
2216
2217         /*
2218          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2219          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2220          */
2221         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file)) {
2222                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2223                 goto copy_iov;
2224         }
2225
2226         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2227         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2228         if (!ret) {
2229                 ssize_t ret2;
2230
2231                 if (req->file->f_op->read_iter)
2232                         ret2 = call_read_iter(req->file, kiocb, &iter);
2233                 else
2234                         ret2 = loop_rw_iter(READ, req->file, kiocb, &iter);
2235
2236                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
2237                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2238                         kiocb_done(kiocb, ret2, nxt, req->in_async);
2239                 } else {
2240 copy_iov:
2241                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2242                                                 inline_vecs, &iter);
2243                         if (ret)
2244                                 goto out_free;
2245                         return -EAGAIN;
2246                 }
2247         }
2248 out_free:
2249         kfree(iovec);
2250         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2251         return ret;
2252 }
2253
2254 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2255                          bool force_nonblock)
2256 {
2257         struct io_async_ctx *io;
2258         struct iov_iter iter;
2259         ssize_t ret;
2260
2261         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2262         if (ret)
2263                 return ret;
2264
2265         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
2266                 return -EBADF;
2267
2268         if (!req->io)
2269                 return 0;
2270
2271         io = req->io;
2272         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2273         req->io = NULL;
2274         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &io->rw.iov, &iter);
2275         req->io = io;
2276         if (ret < 0)
2277                 return ret;
2278
2279         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2280         return 0;
2281 }
2282
2283 static int io_write(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2284                     bool force_nonblock)
2285 {
2286         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2287         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2288         struct iov_iter iter;
2289         size_t iov_count;
2290         ssize_t ret, io_size;
2291
2292         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter);
2293         if (ret < 0)
2294                 return ret;
2295
2296         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2297         if (!force_nonblock)
2298                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2299
2300         req->result = 0;
2301         io_size = ret;
2302         if (req->flags & REQ_F_LINK)
2303                 req->result = io_size;
2304
2305         /*
2306          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2307          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2308          */
2309         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file)) {
2310                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2311                 goto copy_iov;
2312         }
2313
2314         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
2315         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
2316             (req->flags & REQ_F_ISREG))
2317                 goto copy_iov;
2318
2319         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2320         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2321         if (!ret) {
2322                 ssize_t ret2;
2323
2324                 /*
2325                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
2326                  * which will be released by another thread in
2327                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
2328                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
2329                  * we return to userspace.
2330                  */
2331                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2332                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
2333                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
2334                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
2335                                                 SB_FREEZE_WRITE);
2336                 }
2337                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
2338
2339                 if (req->file->f_op->write_iter)
2340                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
2341                 else
2342                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
2343                 /*
2344                  * Raw bdev writes will -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
2345                  * retry them without IOCB_NOWAIT.
2346                  */
2347                 if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
2348                         ret2 = -EAGAIN;
2349                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2350                         kiocb_done(kiocb, ret2, nxt, req->in_async);
2351                 } else {
2352 copy_iov:
2353                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2354                                                 inline_vecs, &iter);
2355                         if (ret)
2356                                 goto out_free;
2357                         return -EAGAIN;
2358                 }
2359         }
2360 out_free:
2361         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2362         kfree(iovec);
2363         return ret;
2364 }
2365
2366 /*
2367  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
2368  */
2369 static int io_nop(struct io_kiocb *req)
2370 {
2371         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2372
2373         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2374                 return -EINVAL;
2375
2376         io_cqring_add_event(req, 0);
2377         io_put_req(req);
2378         return 0;
2379 }
2380
2381 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2382 {
2383         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2384
2385         if (!req->file)
2386                 return -EBADF;
2387
2388         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2389                 return -EINVAL;
2390         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2391                 return -EINVAL;
2392
2393         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
2394         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
2395                 return -EINVAL;
2396
2397         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2398         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2399         return 0;
2400 }
2401
2402 static bool io_req_cancelled(struct io_kiocb *req)
2403 {
2404         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
2405                 req_set_fail_links(req);
2406                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
2407                 io_put_req(req);
2408                 return true;
2409         }
2410
2411         return false;
2412 }
2413
2414 static void io_link_work_cb(struct io_wq_work **workptr)
2415 {
2416         struct io_wq_work *work = *workptr;
2417         struct io_kiocb *link = work->data;
2418
2419         io_queue_linked_timeout(link);
2420         work->func = io_wq_submit_work;
2421 }
2422
2423 static void io_wq_assign_next(struct io_wq_work **workptr, struct io_kiocb *nxt)
2424 {
2425         struct io_kiocb *link;
2426
2427         io_prep_async_work(nxt, &link);
2428         *workptr = &nxt->work;
2429         if (link) {
2430                 nxt->work.flags |= IO_WQ_WORK_CB;
2431                 nxt->work.func = io_link_work_cb;
2432                 nxt->work.data = link;
2433         }
2434 }
2435
2436 static void io_fsync_finish(struct io_wq_work **workptr)
2437 {
2438         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2439         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
2440         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2441         int ret;
2442
2443         if (io_req_cancelled(req))
2444                 return;
2445
2446         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
2447                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
2448                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
2449         if (ret < 0)
2450                 req_set_fail_links(req);
2451         io_cqring_add_event(req, ret);
2452         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2453         if (nxt)
2454                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2455 }
2456
2457 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2458                     bool force_nonblock)
2459 {
2460         struct io_wq_work *work, *old_work;
2461
2462         /* fsync always requires a blocking context */
2463         if (force_nonblock) {
2464                 io_put_req(req);
2465                 req->work.func = io_fsync_finish;
2466                 return -EAGAIN;
2467         }
2468
2469         work = old_work = &req->work;
2470         io_fsync_finish(&work);
2471         if (work && work != old_work)
2472                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2473         return 0;
2474 }
2475
2476 static void io_fallocate_finish(struct io_wq_work **workptr)
2477 {
2478         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2479         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2480         int ret;
2481
2482         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
2483                                 req->sync.len);
2484         if (ret < 0)
2485                 req_set_fail_links(req);
2486         io_cqring_add_event(req, ret);
2487         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2488         if (nxt)
2489                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2490 }
2491
2492 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
2493                              const struct io_uring_sqe *sqe)
2494 {
2495         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
2496                 return -EINVAL;
2497
2498         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2499         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
2500         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2501         return 0;
2502 }
2503
2504 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2505                         bool force_nonblock)
2506 {
2507         struct io_wq_work *work, *old_work;
2508
2509         /* fallocate always requiring blocking context */
2510         if (force_nonblock) {
2511                 io_put_req(req);
2512                 req->work.func = io_fallocate_finish;
2513                 return -EAGAIN;
2514         }
2515
2516         work = old_work = &req->work;
2517         io_fallocate_finish(&work);
2518         if (work && work != old_work)
2519                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2520
2521         return 0;
2522 }
2523
2524 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2525 {
2526         const char __user *fname;
2527         int ret;
2528
2529         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2530                 return -EINVAL;
2531         if (sqe->flags & IOSQE_FIXED_FILE)
2532                 return -EBADF;
2533
2534         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2535         req->open.how.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2536         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2537         req->open.how.flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
2538
2539         req->open.filename = getname(fname);
2540         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2541                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2542                 req->open.filename = NULL;
2543                 return ret;
2544         }
2545
2546         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2547         return 0;
2548 }
2549
2550 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2551 {
2552         struct open_how __user *how;
2553         const char __user *fname;
2554         size_t len;
2555         int ret;
2556
2557         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2558                 return -EINVAL;
2559         if (sqe->flags & IOSQE_FIXED_FILE)
2560                 return -EBADF;
2561
2562         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2563         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2564         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
2565         len = READ_ONCE(sqe->len);
2566
2567         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
2568                 return -EINVAL;
2569
2570         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
2571                                         len);
2572         if (ret)
2573                 return ret;
2574
2575         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
2576                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
2577
2578         req->open.filename = getname(fname);
2579         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2580                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2581                 req->open.filename = NULL;
2582                 return ret;
2583         }
2584
2585         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2586         return 0;
2587 }
2588
2589 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2590                       bool force_nonblock)
2591 {
2592         struct open_flags op;
2593         struct file *file;
2594         int ret;
2595
2596         if (force_nonblock)
2597                 return -EAGAIN;
2598
2599         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
2600         if (ret)
2601                 goto err;
2602
2603         ret = get_unused_fd_flags(req->open.how.flags);
2604         if (ret < 0)
2605                 goto err;
2606
2607         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
2608         if (IS_ERR(file)) {
2609                 put_unused_fd(ret);
2610                 ret = PTR_ERR(file);
2611         } else {
2612                 fsnotify_open(file);
2613                 fd_install(ret, file);
2614         }
2615 err:
2616         putname(req->open.filename);
2617         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2618         if (ret < 0)
2619                 req_set_fail_links(req);
2620         io_cqring_add_event(req, ret);
2621         io_put_req_find_next(req, nxt);
2622         return 0;
2623 }
2624
2625 static int io_openat(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2626                      bool force_nonblock)
2627 {
2628         req->open.how = build_open_how(req->open.how.flags, req->open.how.mode);
2629         return io_openat2(req, nxt, force_nonblock);
2630 }
2631
2632 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
2633                              const struct io_uring_sqe *sqe)
2634 {
2635 #if defined(CONFIG_EPOLL)
2636         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2637                 return -EINVAL;
2638
2639         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2640         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
2641         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
2642
2643         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
2644                 struct epoll_event __user *ev;
2645
2646                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2647                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
2648                         return -EFAULT;
2649         }
2650
2651         return 0;
2652 #else
2653         return -EOPNOTSUPP;
2654 #endif
2655 }
2656
2657 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2658                         bool force_nonblock)
2659 {
2660 #if defined(CONFIG_EPOLL)
2661         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
2662         int ret;
2663
2664         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
2665         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
2666                 return -EAGAIN;
2667
2668         if (ret < 0)
2669                 req_set_fail_links(req);
2670         io_cqring_add_event(req, ret);
2671         io_put_req_find_next(req, nxt);
2672         return 0;
2673 #else
2674         return -EOPNOTSUPP;
2675 #endif
2676 }
2677
2678 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2679 {
2680 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
2681         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
2682                 return -EINVAL;
2683
2684         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2685         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
2686         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
2687         return 0;
2688 #else
2689         return -EOPNOTSUPP;
2690 #endif
2691 }
2692
2693 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2694                       bool force_nonblock)
2695 {
2696 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
2697         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
2698         int ret;
2699
2700         if (force_nonblock)
2701                 return -EAGAIN;
2702
2703         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
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_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2715 {
2716         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
2717                 return -EINVAL;
2718
2719         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
2720         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
2721         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
2722         return 0;
2723 }
2724
2725 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2726                       bool force_nonblock)
2727 {
2728         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
2729         int ret;
2730
2731         if (force_nonblock) {
2732                 switch (fa->advice) {
2733                 case POSIX_FADV_NORMAL:
2734                 case POSIX_FADV_RANDOM:
2735                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
2736                         break;
2737                 default:
2738                         return -EAGAIN;
2739                 }
2740         }
2741
2742         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
2743         if (ret < 0)
2744                 req_set_fail_links(req);
2745         io_cqring_add_event(req, ret);
2746         io_put_req_find_next(req, nxt);
2747         return 0;
2748 }
2749
2750 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2751 {
2752         const char __user *fname;
2753         unsigned lookup_flags;
2754         int ret;
2755
2756         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2757                 return -EINVAL;
2758         if (sqe->flags & IOSQE_FIXED_FILE)
2759                 return -EBADF;
2760
2761         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2762         req->open.mask = READ_ONCE(sqe->len);
2763         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2764         req->open.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
2765         req->open.how.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
2766
2767         if (vfs_stat_set_lookup_flags(&lookup_flags, req->open.how.flags))
2768                 return -EINVAL;
2769
2770         req->open.filename = getname_flags(fname, lookup_flags, NULL);
2771         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2772                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2773                 req->open.filename = NULL;
2774                 return ret;
2775         }
2776
2777         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2778         return 0;
2779 }
2780
2781 static int io_statx(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2782                     bool force_nonblock)
2783 {
2784         struct io_open *ctx = &req->open;
2785         unsigned lookup_flags;
2786         struct path path;
2787         struct kstat stat;
2788         int ret;
2789
2790         if (force_nonblock)
2791                 return -EAGAIN;
2792
2793         if (vfs_stat_set_lookup_flags(&lookup_flags, ctx->how.flags))
2794                 return -EINVAL;
2795
2796 retry:
2797         /* filename_lookup() drops it, keep a reference */
2798         ctx->filename->refcnt++;
2799
2800         ret = filename_lookup(ctx->dfd, ctx->filename, lookup_flags, &path,
2801                                 NULL);
2802         if (ret)
2803                 goto err;
2804
2805         ret = vfs_getattr(&path, &stat, ctx->mask, ctx->how.flags);
2806         path_put(&path);
2807         if (retry_estale(ret, lookup_flags)) {
2808                 lookup_flags |= LOOKUP_REVAL;
2809                 goto retry;
2810         }
2811         if (!ret)
2812                 ret = cp_statx(&stat, ctx->buffer);
2813 err:
2814         putname(ctx->filename);
2815         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2816         if (ret < 0)
2817                 req_set_fail_links(req);
2818         io_cqring_add_event(req, ret);
2819         io_put_req_find_next(req, nxt);
2820         return 0;
2821 }
2822
2823 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2824 {
2825         /*
2826          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
2827          * leave the 'file' in an undeterminate state.
2828          */
2829         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
2830
2831         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
2832             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
2833                 return -EINVAL;
2834         if (sqe->flags & IOSQE_FIXED_FILE)
2835                 return -EBADF;
2836
2837         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
2838         if (req->file->f_op == &io_uring_fops ||
2839             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
2840                 return -EBADF;
2841
2842         return 0;
2843 }
2844
2845 static void io_close_finish(struct io_wq_work **workptr)
2846 {
2847         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2848         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2849
2850         /* Invoked with files, we need to do the close */
2851         if (req->work.files) {
2852                 int ret;
2853
2854                 ret = filp_close(req->close.put_file, req->work.files);
2855                 if (ret < 0)
2856                         req_set_fail_links(req);
2857                 io_cqring_add_event(req, ret);
2858         }
2859
2860         fput(req->close.put_file);
2861
2862         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2863         if (nxt)
2864                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2865 }
2866
2867 static int io_close(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2868                     bool force_nonblock)
2869 {
2870         int ret;
2871
2872         req->close.put_file = NULL;
2873         ret = __close_fd_get_file(req->close.fd, &req->close.put_file);
2874         if (ret < 0)
2875                 return ret;
2876
2877         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
2878         if (req->close.put_file->f_op->flush && !io_wq_current_is_worker())
2879                 goto eagain;
2880
2881         /*
2882          * No ->flush(), safely close from here and just punt the
2883          * fput() to async context.
2884          */
2885         ret = filp_close(req->close.put_file, current->files);
2886
2887         if (ret < 0)
2888                 req_set_fail_links(req);
2889         io_cqring_add_event(req, ret);
2890
2891         if (io_wq_current_is_worker()) {
2892                 struct io_wq_work *old_work, *work;
2893
2894                 old_work = work = &req->work;
2895                 io_close_finish(&work);
2896                 if (work && work != old_work)
2897                         *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2898                 return 0;
2899         }
2900
2901 eagain:
2902         req->work.func = io_close_finish;
2903         /*
2904          * Do manual async queue here to avoid grabbing files - we don't
2905          * need the files, and it'll cause io_close_finish() to close
2906          * the file again and cause a double CQE entry for this request
2907          */
2908         io_queue_async_work(req);
2909         return 0;
2910 }
2911
2912 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2913 {
2914         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2915
2916         if (!req->file)
2917                 return -EBADF;
2918
2919         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2920                 return -EINVAL;
2921         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2922                 return -EINVAL;
2923
2924         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2925         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2926         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
2927         return 0;
2928 }
2929
2930 static void io_sync_file_range_finish(struct io_wq_work **workptr)
2931 {
2932         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2933         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2934         int ret;
2935
2936         if (io_req_cancelled(req))
2937                 return;
2938
2939         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
2940                                 req->sync.flags);
2941         if (ret < 0)
2942                 req_set_fail_links(req);
2943         io_cqring_add_event(req, ret);
2944         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2945         if (nxt)
2946                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2947 }
2948
2949 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2950                               bool force_nonblock)
2951 {
2952         struct io_wq_work *work, *old_work;
2953
2954         /* sync_file_range always requires a blocking context */
2955         if (force_nonblock) {
2956                 io_put_req(req);
2957                 req->work.func = io_sync_file_range_finish;
2958                 return -EAGAIN;
2959         }
2960
2961         work = old_work = &req->work;
2962         io_sync_file_range_finish(&work);
2963         if (work && work != old_work)
2964                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2965         return 0;
2966 }
2967
2968 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2969 {
2970 #if defined(CONFIG_NET)
2971         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
2972         struct io_async_ctx *io = req->io;
2973         int ret;
2974
2975         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
2976         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2977         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
2978
2979         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
2980                 return 0;
2981
2982         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
2983         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
2984                                         &io->msg.iov);
2985         if (!ret)
2986                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2987         return ret;
2988 #else
2989         return -EOPNOTSUPP;
2990 #endif
2991 }
2992
2993 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2994                       bool force_nonblock)
2995 {
2996 #if defined(CONFIG_NET)
2997         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
2998         struct socket *sock;
2999         int ret;
3000
3001         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3002                 return -EINVAL;
3003
3004         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3005         if (sock) {
3006                 struct io_async_ctx io;
3007                 struct sockaddr_storage addr;
3008                 unsigned flags;
3009
3010                 if (req->io) {
3011                         kmsg = &req->io->msg;
3012                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
3013                         /* if iov is set, it's allocated already */
3014                         if (!kmsg->iov)
3015                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3016                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3017                 } else {
3018                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3019
3020                         kmsg = &io.msg;
3021                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
3022
3023                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3024                         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3025                                         sr->msg_flags, &io.msg.iov);
3026                         if (ret)
3027                                 return ret;
3028                 }
3029
3030                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3031                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3032                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3033                 else if (force_nonblock)
3034                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3035
3036                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3037                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN) {
3038                         if (req->io)
3039                                 return -EAGAIN;
3040                         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3041                                 if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3042                                         kfree(kmsg->iov);
3043                                 return -ENOMEM;
3044                         }
3045                         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3046                         memcpy(&req->io->msg, &io.msg, sizeof(io.msg));
3047                         return -EAGAIN;
3048                 }
3049                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3050                         ret = -EINTR;
3051         }
3052
3053         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3054                 kfree(kmsg->iov);
3055         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3056         io_cqring_add_event(req, ret);
3057         if (ret < 0)
3058                 req_set_fail_links(req);
3059         io_put_req_find_next(req, nxt);
3060         return 0;
3061 #else
3062         return -EOPNOTSUPP;
3063 #endif
3064 }
3065
3066 static int io_send(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3067                    bool force_nonblock)
3068 {
3069 #if defined(CONFIG_NET)
3070         struct socket *sock;
3071         int ret;
3072
3073         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3074                 return -EINVAL;
3075
3076         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3077         if (sock) {
3078                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3079                 struct msghdr msg;
3080                 struct iovec iov;
3081                 unsigned flags;
3082
3083                 ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov,
3084                                                 &msg.msg_iter);
3085                 if (ret)
3086                         return ret;
3087
3088                 msg.msg_name = NULL;
3089                 msg.msg_control = NULL;
3090                 msg.msg_controllen = 0;
3091                 msg.msg_namelen = 0;
3092
3093                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3094                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3095                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3096                 else if (force_nonblock)
3097                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3098
3099                 msg.msg_flags = flags;
3100                 ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
3101                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3102                         return -EAGAIN;
3103                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3104                         ret = -EINTR;
3105         }
3106
3107         io_cqring_add_event(req, ret);
3108         if (ret < 0)
3109                 req_set_fail_links(req);
3110         io_put_req_find_next(req, nxt);
3111         return 0;
3112 #else
3113         return -EOPNOTSUPP;
3114 #endif
3115 }
3116
3117 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
3118                            const struct io_uring_sqe *sqe)
3119 {
3120 #if defined(CONFIG_NET)
3121         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3122         struct io_async_ctx *io = req->io;
3123         int ret;
3124
3125         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3126         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3127         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3128
3129         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
3130                 return 0;
3131
3132         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3133         ret = recvmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
3134                                         &io->msg.uaddr, &io->msg.iov);
3135         if (!ret)
3136                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3137         return ret;
3138 #else
3139         return -EOPNOTSUPP;
3140 #endif
3141 }
3142
3143 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3144                       bool force_nonblock)
3145 {
3146 #if defined(CONFIG_NET)
3147         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3148         struct socket *sock;
3149         int ret;
3150
3151         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3152                 return -EINVAL;
3153
3154         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3155         if (sock) {
3156                 struct io_async_ctx io;
3157                 struct sockaddr_storage addr;
3158                 unsigned flags;
3159
3160                 if (req->io) {
3161                         kmsg = &req->io->msg;
3162                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
3163                         /* if iov is set, it's allocated already */
3164                         if (!kmsg->iov)
3165                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3166                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3167                 } else {
3168                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3169
3170                         kmsg = &io.msg;
3171                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
3172
3173                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3174                         ret = recvmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3175                                         sr->msg_flags, &io.msg.uaddr,
3176                                         &io.msg.iov);
3177                         if (ret)
3178                                 return ret;
3179                 }
3180
3181                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3182                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3183                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3184                 else if (force_nonblock)
3185                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3186
3187                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.msg,
3188                                                 kmsg->uaddr, flags);
3189                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN) {
3190                         if (req->io)
3191                                 return -EAGAIN;
3192                         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3193                                 if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3194                                         kfree(kmsg->iov);
3195                                 return -ENOMEM;
3196                         }
3197                         memcpy(&req->io->msg, &io.msg, sizeof(io.msg));
3198                         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3199                         return -EAGAIN;
3200                 }
3201                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3202                         ret = -EINTR;
3203         }
3204
3205         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3206                 kfree(kmsg->iov);
3207         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3208         io_cqring_add_event(req, ret);
3209         if (ret < 0)
3210                 req_set_fail_links(req);
3211         io_put_req_find_next(req, nxt);
3212         return 0;
3213 #else
3214         return -EOPNOTSUPP;
3215 #endif
3216 }
3217
3218 static int io_recv(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3219                    bool force_nonblock)
3220 {
3221 #if defined(CONFIG_NET)
3222         struct socket *sock;
3223         int ret;
3224
3225         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3226                 return -EINVAL;
3227
3228         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3229         if (sock) {
3230                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3231                 struct msghdr msg;
3232                 struct iovec iov;
3233                 unsigned flags;
3234
3235                 ret = import_single_range(READ, sr->buf, sr->len, &iov,
3236                                                 &msg.msg_iter);
3237                 if (ret)
3238                         return ret;
3239
3240                 msg.msg_name = NULL;
3241                 msg.msg_control = NULL;
3242                 msg.msg_controllen = 0;
3243                 msg.msg_namelen = 0;
3244                 msg.msg_iocb = NULL;
3245                 msg.msg_flags = 0;
3246
3247                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3248                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3249                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3250                 else if (force_nonblock)
3251                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3252
3253                 ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
3254                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3255                         return -EAGAIN;
3256                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3257                         ret = -EINTR;
3258         }
3259
3260         io_cqring_add_event(req, ret);
3261         if (ret < 0)
3262                 req_set_fail_links(req);
3263         io_put_req_find_next(req, nxt);
3264         return 0;
3265 #else
3266         return -EOPNOTSUPP;
3267 #endif
3268 }
3269
3270
3271 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3272 {
3273 #if defined(CONFIG_NET)
3274         struct io_accept *accept = &req->accept;
3275
3276         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3277                 return -EINVAL;
3278         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
3279                 return -EINVAL;
3280
3281         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3282         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3283         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
3284         return 0;
3285 #else
3286         return -EOPNOTSUPP;
3287 #endif
3288 }
3289
3290 #if defined(CONFIG_NET)
3291 static int __io_accept(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3292                        bool force_nonblock)
3293 {
3294         struct io_accept *accept = &req->accept;
3295         unsigned file_flags;
3296         int ret;
3297
3298         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3299         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
3300                                         accept->addr_len, accept->flags);
3301         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
3302                 return -EAGAIN;
3303         if (ret == -ERESTARTSYS)
3304                 ret = -EINTR;
3305         if (ret < 0)
3306                 req_set_fail_links(req);
3307         io_cqring_add_event(req, ret);
3308         io_put_req_find_next(req, nxt);
3309         return 0;
3310 }
3311
3312 static void io_accept_finish(struct io_wq_work **workptr)
3313 {
3314         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3315         struct io_kiocb *nxt = NULL;
3316
3317         if (io_req_cancelled(req))
3318                 return;
3319         __io_accept(req, &nxt, false);
3320         if (nxt)
3321                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
3322 }
3323 #endif
3324
3325 static int io_accept(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3326                      bool force_nonblock)
3327 {
3328 #if defined(CONFIG_NET)
3329         int ret;
3330
3331         ret = __io_accept(req, nxt, force_nonblock);
3332         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock) {
3333                 req->work.func = io_accept_finish;
3334                 io_put_req(req);
3335                 return -EAGAIN;
3336         }
3337         return 0;
3338 #else
3339         return -EOPNOTSUPP;
3340 #endif
3341 }
3342
3343 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3344 {
3345 #if defined(CONFIG_NET)
3346         struct io_connect *conn = &req->connect;
3347         struct io_async_ctx *io = req->io;
3348
3349         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3350                 return -EINVAL;
3351         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3352                 return -EINVAL;
3353
3354         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3355         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
3356
3357         if (!io)
3358                 return 0;
3359
3360         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
3361                                         &io->connect.address);
3362 #else
3363         return -EOPNOTSUPP;
3364 #endif
3365 }
3366
3367 static int io_connect(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3368                       bool force_nonblock)
3369 {
3370 #if defined(CONFIG_NET)
3371         struct io_async_ctx __io, *io;
3372         unsigned file_flags;
3373         int ret;
3374
3375         if (req->io) {
3376                 io = req->io;
3377         } else {
3378                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
3379                                                 req->connect.addr_len,
3380                                                 &__io.connect.address);
3381                 if (ret)
3382                         goto out;
3383                 io = &__io;
3384         }
3385
3386         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3387
3388         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
3389                                         req->connect.addr_len, file_flags);
3390         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
3391                 if (req->io)
3392                         return -EAGAIN;
3393                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3394                         ret = -ENOMEM;
3395                         goto out;
3396                 }
3397                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
3398                 return -EAGAIN;
3399         }
3400         if (ret == -ERESTARTSYS)
3401                 ret = -EINTR;
3402 out:
3403         if (ret < 0)
3404                 req_set_fail_links(req);
3405         io_cqring_add_event(req, ret);
3406         io_put_req_find_next(req, nxt);
3407         return 0;
3408 #else
3409         return -EOPNOTSUPP;
3410 #endif
3411 }
3412
3413 static void io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
3414 {
3415         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3416
3417         spin_lock(&poll->head->lock);
3418         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
3419         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
3420                 list_del_init(&poll->wait.entry);
3421                 io_queue_async_work(req);
3422         }
3423         spin_unlock(&poll->head->lock);
3424         hash_del(&req->hash_node);
3425 }
3426
3427 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
3428 {
3429         struct hlist_node *tmp;
3430         struct io_kiocb *req;
3431         int i;
3432
3433         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3434         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
3435                 struct hlist_head *list;
3436
3437                 list = &ctx->cancel_hash[i];
3438                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
3439                         io_poll_remove_one(req);
3440         }
3441         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3442 }
3443
3444 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
3445 {
3446         struct hlist_head *list;
3447         struct io_kiocb *req;
3448
3449         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
3450         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
3451                 if (sqe_addr == req->user_data) {
3452                         io_poll_remove_one(req);
3453                         return 0;
3454                 }
3455         }
3456
3457         return -ENOENT;
3458 }
3459
3460 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
3461                                const struct io_uring_sqe *sqe)
3462 {
3463         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3464                 return -EINVAL;
3465         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3466             sqe->poll_events)
3467                 return -EINVAL;
3468
3469         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3470         return 0;
3471 }
3472
3473 /*
3474  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
3475  * and remove it if found.
3476  */
3477 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
3478 {
3479         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3480         u64 addr;
3481         int ret;
3482
3483         addr = req->poll.addr;
3484         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3485         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
3486         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3487
3488         io_cqring_add_event(req, ret);
3489         if (ret < 0)
3490                 req_set_fail_links(req);
3491         io_put_req(req);
3492         return 0;
3493 }
3494
3495 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
3496 {
3497         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3498
3499         req->poll.done = true;
3500         if (error)
3501                 io_cqring_fill_event(req, error);
3502         else
3503                 io_cqring_fill_event(req, mangle_poll(mask));
3504         io_commit_cqring(ctx);
3505 }
3506
3507 static void io_poll_complete_work(struct io_wq_work **workptr)
3508 {
3509         struct io_wq_work *work = *workptr;
3510         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3511         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3512         struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
3513         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3514         struct io_kiocb *nxt = NULL;
3515         __poll_t mask = 0;
3516         int ret = 0;
3517
3518         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
3519                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
3520                 ret = -ECANCELED;
3521         } else if (READ_ONCE(poll->canceled)) {
3522                 ret = -ECANCELED;
3523         }
3524
3525         if (ret != -ECANCELED)
3526                 mask = vfs_poll(poll->file, &pt) & poll->events;
3527
3528         /*
3529          * Note that ->ki_cancel callers also delete iocb from active_reqs after
3530          * calling ->ki_cancel.  We need the ctx_lock roundtrip here to
3531          * synchronize with them.  In the cancellation case the list_del_init
3532          * itself is not actually needed, but harmless so we keep it in to
3533          * avoid further branches in the fast path.
3534          */
3535         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3536         if (!mask && ret != -ECANCELED) {
3537                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
3538                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3539                 return;
3540         }
3541         hash_del(&req->hash_node);
3542         io_poll_complete(req, mask, ret);
3543         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3544
3545         io_cqring_ev_posted(ctx);
3546
3547         if (ret < 0)
3548                 req_set_fail_links(req);
3549         io_put_req_find_next(req, &nxt);
3550         if (nxt)
3551                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
3552 }
3553
3554 static void __io_poll_flush(struct io_ring_ctx *ctx, struct llist_node *nodes)
3555 {
3556         struct io_kiocb *req, *tmp;
3557         struct req_batch rb;
3558
3559         rb.to_free = rb.need_iter = 0;
3560         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3561         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, nodes, llist_node) {
3562                 hash_del(&req->hash_node);
3563                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
3564
3565                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs) &&
3566                     !io_req_multi_free(&rb, req)) {
3567                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
3568                         io_free_req(req);
3569                 }
3570         }
3571         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3572
3573         io_cqring_ev_posted(ctx);
3574         io_free_req_many(ctx, &rb);
3575 }
3576
3577 static void io_poll_flush(struct io_wq_work **workptr)
3578 {
3579         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3580         struct llist_node *nodes;
3581
3582         nodes = llist_del_all(&req->ctx->poll_llist);
3583         if (nodes)
3584                 __io_poll_flush(req->ctx, nodes);
3585 }
3586
3587 static void io_poll_trigger_evfd(struct io_wq_work **workptr)
3588 {
3589         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3590
3591         eventfd_signal(req->ctx->cq_ev_fd, 1);
3592         io_put_req(req);
3593 }
3594
3595 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
3596                         void *key)
3597 {
3598         struct io_poll_iocb *poll = wait->private;
3599         struct io_kiocb *req = container_of(poll, struct io_kiocb, poll);
3600         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3601         __poll_t mask = key_to_poll(key);
3602
3603         /* for instances that support it check for an event match first: */
3604         if (mask && !(mask & poll->events))
3605                 return 0;
3606
3607         list_del_init(&poll->wait.entry);
3608
3609         /*
3610          * Run completion inline if we can. We're using trylock here because
3611          * we are violating the completion_lock -> poll wq lock ordering.
3612          * If we have a link timeout we're going to need the completion_lock
3613          * for finalizing the request, mark us as having grabbed that already.
3614          */
3615         if (mask) {
3616                 unsigned long flags;
3617
3618                 if (llist_empty(&ctx->poll_llist) &&
3619                     spin_trylock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags)) {
3620                         bool trigger_ev;
3621
3622                         hash_del(&req->hash_node);
3623                         io_poll_complete(req, mask, 0);
3624
3625                         trigger_ev = io_should_trigger_evfd(ctx);
3626                         if (trigger_ev && eventfd_signal_count()) {
3627                                 trigger_ev = false;
3628                                 req->work.func = io_poll_trigger_evfd;
3629                         } else {
3630                                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
3631                                 io_put_req(req);
3632                                 req = NULL;
3633                         }
3634                         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
3635                         __io_cqring_ev_posted(ctx, trigger_ev);
3636                 } else {
3637                         req->result = mask;
3638                         req->llist_node.next = NULL;
3639                         /* if the list wasn't empty, we're done */
3640                         if (!llist_add(&req->llist_node, &ctx->poll_llist))
3641                                 req = NULL;
3642                         else
3643                                 req->work.func = io_poll_flush;
3644                 }
3645         }
3646         if (req)
3647                 io_queue_async_work(req);
3648
3649         return 1;
3650 }
3651
3652 struct io_poll_table {
3653         struct poll_table_struct pt;
3654         struct io_kiocb *req;
3655         int error;
3656 };
3657
3658 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
3659                                struct poll_table_struct *p)
3660 {
3661         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
3662
3663         if (unlikely(pt->req->poll.head)) {
3664                 pt->error = -EINVAL;
3665                 return;
3666         }
3667
3668         pt->error = 0;
3669         pt->req->poll.head = head;
3670         add_wait_queue(head, &pt->req->poll.wait);
3671 }
3672
3673 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
3674 {
3675         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3676         struct hlist_head *list;
3677
3678         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
3679         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
3680 }
3681
3682 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3683 {
3684         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3685         u16 events;
3686
3687         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3688                 return -EINVAL;
3689         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
3690                 return -EINVAL;
3691         if (!poll->file)
3692                 return -EBADF;
3693
3694         events = READ_ONCE(sqe->poll_events);
3695         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
3696         return 0;
3697 }
3698
3699 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
3700 {
3701         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3702         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3703         struct io_poll_table ipt;
3704         bool cancel = false;
3705         __poll_t mask;
3706
3707         INIT_IO_WORK(&req->work, io_poll_complete_work);
3708         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
3709
3710         poll->head = NULL;
3711         poll->done = false;
3712         poll->canceled = false;
3713
3714         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
3715         ipt.pt._key = poll->events;
3716         ipt.req = req;
3717         ipt.error = -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
3718
3719         /* initialized the list so that we can do list_empty checks */
3720         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
3721         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, io_poll_wake);
3722         poll->wait.private = poll;
3723
3724         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
3725
3726         mask = vfs_poll(poll->file, &ipt.pt) & poll->events;
3727
3728         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3729         if (likely(poll->head)) {
3730                 spin_lock(&poll->head->lock);
3731                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
3732                         if (ipt.error)
3733                                 cancel = true;
3734                         ipt.error = 0;
3735                         mask = 0;
3736                 }
3737                 if (mask || ipt.error)
3738                         list_del_init(&poll->wait.entry);
3739                 else if (cancel)
3740                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
3741                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
3742                         io_poll_req_insert(req);
3743                 spin_unlock(&poll->head->lock);
3744         }
3745         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
3746                 ipt.error = 0;
3747                 io_poll_complete(req, mask, 0);
3748         }
3749         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3750
3751         if (mask) {
3752                 io_cqring_ev_posted(ctx);
3753                 io_put_req_find_next(req, nxt);
3754         }
3755         return ipt.error;
3756 }
3757
3758 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
3759 {
3760         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
3761                                                 struct io_timeout_data, timer);
3762         struct io_kiocb *req = data->req;
3763         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3764         unsigned long flags;
3765
3766         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
3767
3768         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
3769         /*
3770          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
3771          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
3772          */
3773         if (!list_empty(&req->list)) {
3774                 struct io_kiocb *prev;
3775
3776                 /*
3777                  * Adjust the reqs sequence before the current one because it
3778                  * will consume a slot in the cq_ring and the cq_tail
3779                  * pointer will be increased, otherwise other timeout reqs may
3780                  * return in advance without waiting for enough wait_nr.
3781                  */
3782                 prev = req;
3783                 list_for_each_entry_continue_reverse(prev, &ctx->timeout_list, list)
3784                         prev->sequence++;
3785                 list_del_init(&req->list);
3786         }
3787
3788         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
3789         io_commit_cqring(ctx);
3790         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
3791
3792         io_cqring_ev_posted(ctx);
3793         req_set_fail_links(req);
3794         io_put_req(req);
3795         return HRTIMER_NORESTART;
3796 }
3797
3798 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
3799 {
3800         struct io_kiocb *req;
3801         int ret = -ENOENT;
3802
3803         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
3804                 if (user_data == req->user_data) {
3805                         list_del_init(&req->list);
3806                         ret = 0;
3807                         break;
3808                 }
3809         }
3810
3811         if (ret == -ENOENT)
3812                 return ret;
3813
3814         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
3815         if (ret == -1)
3816                 return -EALREADY;
3817
3818         req_set_fail_links(req);
3819         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
3820         io_put_req(req);
3821         return 0;
3822 }
3823
3824 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
3825                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3826 {
3827         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3828                 return -EINVAL;
3829         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
3830                 return -EINVAL;
3831
3832         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3833         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
3834         if (req->timeout.flags)
3835                 return -EINVAL;
3836
3837         return 0;
3838 }
3839
3840 /*
3841  * Remove or update an existing timeout command
3842  */
3843 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
3844 {
3845         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3846         int ret;
3847
3848         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3849         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
3850
3851         io_cqring_fill_event(req, ret);
3852         io_commit_cqring(ctx);
3853         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3854         io_cqring_ev_posted(ctx);
3855         if (ret < 0)
3856                 req_set_fail_links(req);
3857         io_put_req(req);
3858         return 0;
3859 }
3860
3861 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3862                            bool is_timeout_link)
3863 {
3864         struct io_timeout_data *data;
3865         unsigned flags;
3866
3867         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3868                 return -EINVAL;
3869         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
3870                 return -EINVAL;
3871         if (sqe->off && is_timeout_link)
3872                 return -EINVAL;
3873         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
3874         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
3875                 return -EINVAL;
3876
3877         req->timeout.count = READ_ONCE(sqe->off);
3878
3879         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
3880                 return -ENOMEM;
3881
3882         data = &req->io->timeout;
3883         data->req = req;
3884         req->flags |= REQ_F_TIMEOUT;
3885
3886         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
3887                 return -EFAULT;
3888
3889         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
3890                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
3891         else
3892                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
3893
3894         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
3895         return 0;
3896 }
3897
3898 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
3899 {
3900         unsigned count;
3901         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3902         struct io_timeout_data *data;
3903         struct list_head *entry;
3904         unsigned span = 0;
3905
3906         data = &req->io->timeout;
3907
3908         /*
3909          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
3910          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
3911          * a pure timeout request, sequence isn't used.
3912          */
3913         count = req->timeout.count;
3914         if (!count) {
3915                 req->flags |= REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ;
3916                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3917                 entry = ctx->timeout_list.prev;
3918                 goto add;
3919         }
3920
3921         req->sequence = ctx->cached_sq_head + count - 1;
3922         data->seq_offset = count;
3923
3924         /*
3925          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
3926          * the one we need first.
3927          */
3928         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3929         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
3930                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
3931                 unsigned nxt_sq_head;
3932                 long long tmp, tmp_nxt;
3933                 u32 nxt_offset = nxt->io->timeout.seq_offset;
3934
3935                 if (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
3936                         continue;
3937
3938                 /*
3939                  * Since cached_sq_head + count - 1 can overflow, use type long
3940                  * long to store it.
3941                  */
3942                 tmp = (long long)ctx->cached_sq_head + count - 1;
3943                 nxt_sq_head = nxt->sequence - nxt_offset + 1;
3944                 tmp_nxt = (long long)nxt_sq_head + nxt_offset - 1;
3945
3946                 /*
3947                  * cached_sq_head may overflow, and it will never overflow twice
3948                  * once there is some timeout req still be valid.
3949                  */
3950                 if (ctx->cached_sq_head < nxt_sq_head)
3951                         tmp += UINT_MAX;
3952
3953                 if (tmp > tmp_nxt)
3954                         break;
3955
3956                 /*
3957                  * Sequence of reqs after the insert one and itself should
3958                  * be adjusted because each timeout req consumes a slot.
3959                  */
3960                 span++;
3961                 nxt->sequence++;
3962         }
3963         req->sequence -= span;
3964 add:
3965         list_add(&req->list, entry);
3966         data->timer.function = io_timeout_fn;
3967         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
3968         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3969         return 0;
3970 }
3971
3972 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
3973 {
3974         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3975
3976         return req->user_data == (unsigned long) data;
3977 }
3978
3979 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
3980 {
3981         enum io_wq_cancel cancel_ret;
3982         int ret = 0;
3983
3984         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr);
3985         switch (cancel_ret) {
3986         case IO_WQ_CANCEL_OK:
3987                 ret = 0;
3988                 break;
3989         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
3990                 ret = -EALREADY;
3991                 break;
3992         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
3993                 ret = -ENOENT;
3994                 break;
3995         }
3996
3997         return ret;
3998 }
3999
4000 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
4001                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
4002                                      struct io_kiocb **nxt, int success_ret)
4003 {
4004         unsigned long flags;
4005         int ret;
4006
4007         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
4008         if (ret != -ENOENT) {
4009                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4010                 goto done;
4011         }
4012
4013         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4014         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
4015         if (ret != -ENOENT)
4016                 goto done;
4017         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
4018 done:
4019         if (!ret)
4020                 ret = success_ret;
4021         io_cqring_fill_event(req, ret);
4022         io_commit_cqring(ctx);
4023         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4024         io_cqring_ev_posted(ctx);
4025
4026         if (ret < 0)
4027                 req_set_fail_links(req);
4028         io_put_req_find_next(req, nxt);
4029 }
4030
4031 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
4032                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4033 {
4034         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4035                 return -EINVAL;
4036         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len ||
4037             sqe->cancel_flags)
4038                 return -EINVAL;
4039
4040         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4041         return 0;
4042 }
4043
4044 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4045 {
4046         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4047
4048         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, nxt, 0);
4049         return 0;
4050 }
4051
4052 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
4053                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4054 {
4055         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4056                 return -EINVAL;
4057
4058         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4059         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
4060         if (!req->files_update.nr_args)
4061                 return -EINVAL;
4062         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
4063         return 0;
4064 }
4065
4066 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4067 {
4068         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4069         struct io_uring_files_update up;
4070         int ret;
4071
4072         if (force_nonblock)
4073                 return -EAGAIN;
4074
4075         up.offset = req->files_update.offset;
4076         up.fds = req->files_update.arg;
4077
4078         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4079         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
4080         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4081
4082         if (ret < 0)
4083                 req_set_fail_links(req);
4084         io_cqring_add_event(req, ret);
4085         io_put_req(req);
4086         return 0;
4087 }
4088
4089 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
4090                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4091 {
4092         ssize_t ret = 0;
4093
4094         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
4095                 ret = io_grab_files(req);
4096                 if (unlikely(ret))
4097                         return ret;
4098         }
4099
4100         io_req_work_grab_env(req, &io_op_defs[req->opcode]);
4101
4102         switch (req->opcode) {
4103         case IORING_OP_NOP:
4104                 break;
4105         case IORING_OP_READV:
4106         case IORING_OP_READ_FIXED:
4107         case IORING_OP_READ:
4108                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
4109                 break;
4110         case IORING_OP_WRITEV:
4111         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4112         case IORING_OP_WRITE:
4113                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
4114                 break;
4115         case IORING_OP_POLL_ADD:
4116                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
4117                 break;
4118         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
4119                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
4120                 break;
4121         case IORING_OP_FSYNC:
4122                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
4123                 break;
4124         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
4125                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
4126                 break;
4127         case IORING_OP_SENDMSG:
4128         case IORING_OP_SEND:
4129                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
4130                 break;
4131         case IORING_OP_RECVMSG:
4132         case IORING_OP_RECV:
4133                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
4134                 break;
4135         case IORING_OP_CONNECT:
4136                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
4137                 break;
4138         case IORING_OP_TIMEOUT:
4139                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
4140                 break;
4141         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
4142                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
4143                 break;
4144         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
4145                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
4146                 break;
4147         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
4148                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
4149                 break;
4150         case IORING_OP_ACCEPT:
4151                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
4152                 break;
4153         case IORING_OP_FALLOCATE:
4154                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
4155                 break;
4156         case IORING_OP_OPENAT:
4157                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
4158                 break;
4159         case IORING_OP_CLOSE:
4160                 ret = io_close_prep(req, sqe);
4161                 break;
4162         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
4163                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
4164                 break;
4165         case IORING_OP_STATX:
4166                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
4167                 break;
4168         case IORING_OP_FADVISE:
4169                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
4170                 break;
4171         case IORING_OP_MADVISE:
4172                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
4173                 break;
4174         case IORING_OP_OPENAT2:
4175                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
4176                 break;
4177         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
4178                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
4179                 break;
4180         default:
4181                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
4182                                 req->opcode);
4183                 ret = -EINVAL;
4184                 break;
4185         }
4186
4187         return ret;
4188 }
4189
4190 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4191 {
4192         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4193         int ret;
4194
4195         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
4196         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list))
4197                 return 0;
4198
4199         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
4200                 return -EAGAIN;
4201
4202         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4203         if (ret < 0)
4204                 return ret;
4205
4206         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4207         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
4208                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4209                 return 0;
4210         }
4211
4212         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
4213         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
4214         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4215         return -EIOCBQUEUED;
4216 }
4217
4218 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req)
4219 {
4220         struct io_async_ctx *io = req->io;
4221
4222         switch (req->opcode) {
4223         case IORING_OP_READV:
4224         case IORING_OP_READ_FIXED:
4225         case IORING_OP_READ:
4226         case IORING_OP_WRITEV:
4227         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4228         case IORING_OP_WRITE:
4229                 if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
4230                         kfree(io->rw.iov);
4231                 break;
4232         case IORING_OP_SENDMSG:
4233         case IORING_OP_RECVMSG:
4234                 if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
4235                         kfree(io->msg.iov);
4236                 break;
4237         case IORING_OP_OPENAT:
4238         case IORING_OP_OPENAT2:
4239         case IORING_OP_STATX:
4240                 putname(req->open.filename);
4241                 break;
4242         }
4243
4244         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4245 }
4246
4247 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
4248                         struct io_kiocb **nxt, bool force_nonblock)
4249 {
4250         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4251         int ret;
4252
4253         switch (req->opcode) {
4254         case IORING_OP_NOP:
4255                 ret = io_nop(req);
4256                 break;
4257         case IORING_OP_READV:
4258         case IORING_OP_READ_FIXED:
4259         case IORING_OP_READ:
4260                 if (sqe) {
4261                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
4262                         if (ret < 0)
4263                                 break;
4264                 }
4265                 ret = io_read(req, nxt, force_nonblock);
4266                 break;
4267         case IORING_OP_WRITEV:
4268         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4269         case IORING_OP_WRITE:
4270                 if (sqe) {
4271                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
4272                         if (ret < 0)
4273                                 break;
4274                 }
4275                 ret = io_write(req, nxt, force_nonblock);
4276                 break;
4277         case IORING_OP_FSYNC:
4278                 if (sqe) {
4279                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
4280                         if (ret < 0)
4281                                 break;
4282                 }
4283                 ret = io_fsync(req, nxt, force_nonblock);
4284                 break;
4285         case IORING_OP_POLL_ADD:
4286                 if (sqe) {
4287                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
4288                         if (ret)
4289                                 break;
4290                 }
4291                 ret = io_poll_add(req, nxt);
4292                 break;
4293         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
4294                 if (sqe) {
4295                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
4296                         if (ret < 0)
4297                                 break;
4298                 }
4299                 ret = io_poll_remove(req);
4300                 break;
4301         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
4302                 if (sqe) {
4303                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
4304                         if (ret < 0)
4305                                 break;
4306                 }
4307                 ret = io_sync_file_range(req, nxt, force_nonblock);
4308                 break;
4309         case IORING_OP_SENDMSG:
4310         case IORING_OP_SEND:
4311                 if (sqe) {
4312                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
4313                         if (ret < 0)
4314                                 break;
4315                 }
4316                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
4317                         ret = io_sendmsg(req, nxt, force_nonblock);
4318                 else
4319                         ret = io_send(req, nxt, force_nonblock);
4320                 break;
4321         case IORING_OP_RECVMSG:
4322         case IORING_OP_RECV:
4323                 if (sqe) {
4324                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
4325                         if (ret)
4326                                 break;
4327                 }
4328                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
4329                         ret = io_recvmsg(req, nxt, force_nonblock);
4330                 else
4331                         ret = io_recv(req, nxt, force_nonblock);
4332                 break;
4333         case IORING_OP_TIMEOUT:
4334                 if (sqe) {
4335                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
4336                         if (ret)
4337                                 break;
4338                 }
4339                 ret = io_timeout(req);
4340                 break;
4341         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
4342                 if (sqe) {
4343                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
4344                         if (ret)
4345                                 break;
4346                 }
4347                 ret = io_timeout_remove(req);
4348                 break;
4349         case IORING_OP_ACCEPT:
4350                 if (sqe) {
4351                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
4352                         if (ret)
4353                                 break;
4354                 }
4355                 ret = io_accept(req, nxt, force_nonblock);
4356                 break;
4357         case IORING_OP_CONNECT:
4358                 if (sqe) {
4359                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
4360                         if (ret)
4361                                 break;
4362                 }
4363                 ret = io_connect(req, nxt, force_nonblock);
4364                 break;
4365         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
4366                 if (sqe) {
4367                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
4368                         if (ret)
4369                                 break;
4370                 }
4371                 ret = io_async_cancel(req, nxt);
4372                 break;
4373         case IORING_OP_FALLOCATE:
4374                 if (sqe) {
4375                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
4376                         if (ret)
4377                                 break;
4378                 }
4379                 ret = io_fallocate(req, nxt, force_nonblock);
4380                 break;
4381         case IORING_OP_OPENAT:
4382                 if (sqe) {
4383                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
4384                         if (ret)
4385                                 break;
4386                 }
4387                 ret = io_openat(req, nxt, force_nonblock);
4388                 break;
4389         case IORING_OP_CLOSE:
4390                 if (sqe) {
4391                         ret = io_close_prep(req, sqe);
4392                         if (ret)
4393                                 break;
4394                 }
4395                 ret = io_close(req, nxt, force_nonblock);
4396                 break;
4397         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
4398                 if (sqe) {
4399                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
4400                         if (ret)
4401                                 break;
4402                 }
4403                 ret = io_files_update(req, force_nonblock);
4404                 break;
4405         case IORING_OP_STATX:
4406                 if (sqe) {
4407                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
4408                         if (ret)
4409                                 break;
4410                 }
4411                 ret = io_statx(req, nxt, force_nonblock);
4412                 break;
4413         case IORING_OP_FADVISE:
4414                 if (sqe) {
4415                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
4416                         if (ret)
4417                                 break;
4418                 }
4419                 ret = io_fadvise(req, nxt, force_nonblock);
4420                 break;
4421         case IORING_OP_MADVISE:
4422                 if (sqe) {
4423                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
4424                         if (ret)
4425                                 break;
4426                 }
4427                 ret = io_madvise(req, nxt, force_nonblock);
4428                 break;
4429         case IORING_OP_OPENAT2:
4430                 if (sqe) {
4431                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
4432                         if (ret)
4433                                 break;
4434                 }
4435                 ret = io_openat2(req, nxt, force_nonblock);
4436                 break;
4437         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
4438                 if (sqe) {
4439                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
4440                         if (ret)
4441                                 break;
4442                 }
4443                 ret = io_epoll_ctl(req, nxt, force_nonblock);
4444                 break;
4445         default:
4446                 ret = -EINVAL;
4447                 break;
4448         }
4449
4450         if (ret)
4451                 return ret;
4452
4453         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4454                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
4455
4456                 if (req->result == -EAGAIN)
4457                         return -EAGAIN;
4458
4459                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
4460                 if (in_async)
4461                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4462
4463                 io_iopoll_req_issued(req);
4464
4465                 if (in_async)
4466                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4467         }
4468
4469         return 0;
4470 }
4471
4472 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr)
4473 {
4474         struct io_wq_work *work = *workptr;
4475         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
4476         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4477         int ret = 0;
4478
4479         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
4480         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
4481                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
4482                 ret = -ECANCELED;
4483         }
4484
4485         if (!ret) {
4486                 req->in_async = true;
4487                 do {
4488                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, &nxt, false);
4489                         /*
4490                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
4491                          * forcing a sync submission from here, since we can't
4492                          * wait for request slots on the block side.
4493                          */
4494                         if (ret != -EAGAIN)
4495                                 break;
4496                         cond_resched();
4497                 } while (1);
4498         }
4499
4500         /* drop submission reference */
4501         io_put_req(req);
4502
4503         if (ret) {
4504                 req_set_fail_links(req);
4505                 io_cqring_add_event(req, ret);
4506                 io_put_req(req);
4507         }
4508
4509         /* if a dependent link is ready, pass it back */
4510         if (!ret && nxt)
4511                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
4512 }
4513
4514 static int io_req_needs_file(struct io_kiocb *req, int fd)
4515 {
4516         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
4517                 return 0;
4518         if (fd == -1 && io_op_defs[req->opcode].fd_non_neg)
4519                 return 0;
4520         return 1;
4521 }
4522
4523 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
4524                                               int index)
4525 {
4526         struct fixed_file_table *table;
4527
4528         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
4529         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];;
4530 }
4531
4532 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
4533                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4534 {
4535         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4536         unsigned flags;
4537         int fd;
4538
4539         flags = READ_ONCE(sqe->flags);
4540         fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4541
4542         if (!io_req_needs_file(req, fd))
4543                 return 0;
4544
4545         if (flags & IOSQE_FIXED_FILE) {
4546                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
4547                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
4548                         return -EBADF;
4549                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
4550                 req->file = io_file_from_index(ctx, fd);
4551                 if (!req->file)
4552                         return -EBADF;
4553                 req->flags |= REQ_F_FIXED_FILE;
4554                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
4555         } else {
4556                 if (req->needs_fixed_file)
4557                         return -EBADF;
4558                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
4559                 req->file = io_file_get(state, fd);
4560                 if (unlikely(!req->file))
4561                         return -EBADF;
4562         }
4563
4564         return 0;
4565 }
4566
4567 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
4568 {
4569         int ret = -EBADF;
4570         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4571
4572         if (req->work.files)
4573                 return 0;
4574         if (!ctx->ring_file)
4575                 return -EBADF;
4576
4577         rcu_read_lock();
4578         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
4579         /*
4580          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
4581          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
4582          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
4583          * this operation if it has.
4584          */
4585         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
4586                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
4587                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
4588                 req->work.files = current->files;
4589                 ret = 0;
4590         }
4591         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
4592         rcu_read_unlock();
4593
4594         return ret;
4595 }
4596
4597 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4598 {
4599         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4600                                                 struct io_timeout_data, timer);
4601         struct io_kiocb *req = data->req;
4602         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4603         struct io_kiocb *prev = NULL;
4604         unsigned long flags;
4605
4606         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4607
4608         /*
4609          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
4610          * race with the completion of the linked work.
4611          */
4612         if (!list_empty(&req->link_list)) {
4613                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
4614                                   link_list);
4615                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
4616                         list_del_init(&req->link_list);
4617                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
4618                 } else
4619                         prev = NULL;
4620         }
4621
4622         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4623
4624         if (prev) {
4625                 req_set_fail_links(prev);
4626                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, NULL,
4627                                                 -ETIME);
4628                 io_put_req(prev);
4629         } else {
4630                 io_cqring_add_event(req, -ETIME);
4631                 io_put_req(req);
4632         }
4633         return HRTIMER_NORESTART;
4634 }
4635
4636 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
4637 {
4638         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4639
4640         /*
4641          * If the list is now empty, then our linked request finished before
4642          * we got a chance to setup the timer
4643          */
4644         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4645         if (!list_empty(&req->link_list)) {
4646                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
4647
4648                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
4649                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
4650                                 data->mode);
4651         }
4652         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4653
4654         /* drop submission reference */
4655         io_put_req(req);
4656 }
4657
4658 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
4659 {
4660         struct io_kiocb *nxt;
4661
4662         if (!(req->flags & REQ_F_LINK))
4663                 return NULL;
4664
4665         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
4666                                         link_list);
4667         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
4668                 return NULL;
4669
4670         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
4671         return nxt;
4672 }
4673
4674 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4675 {
4676         struct io_kiocb *linked_timeout;
4677         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4678         int ret;
4679
4680 again:
4681         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
4682
4683         ret = io_issue_sqe(req, sqe, &nxt, true);
4684
4685         /*
4686          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
4687          * doesn't support non-blocking read/write attempts
4688          */
4689         if (ret == -EAGAIN && (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) ||
4690             (req->flags & REQ_F_MUST_PUNT))) {
4691 punt:
4692                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
4693                         ret = io_grab_files(req);
4694                         if (ret)
4695                                 goto err;
4696                 }
4697
4698                 /*
4699                  * Queued up for async execution, worker will release
4700                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
4701                  */
4702                 io_queue_async_work(req);
4703                 goto done_req;
4704         }
4705
4706 err:
4707         /* drop submission reference */
4708         io_put_req(req);
4709
4710         if (linked_timeout) {
4711                 if (!ret)
4712                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
4713                 else
4714                         io_put_req(linked_timeout);
4715         }
4716
4717         /* and drop final reference, if we failed */
4718         if (ret) {
4719                 io_cqring_add_event(req, ret);
4720                 req_set_fail_links(req);
4721                 io_put_req(req);
4722         }
4723 done_req:
4724         if (nxt) {
4725                 req = nxt;
4726                 nxt = NULL;
4727
4728                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
4729                         goto punt;
4730                 goto again;
4731         }
4732 }
4733
4734 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4735 {
4736         int ret;
4737
4738         ret = io_req_defer(req, sqe);
4739         if (ret) {
4740                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
4741 fail_req:
4742                         io_cqring_add_event(req, ret);
4743                         req_set_fail_links(req);
4744                         io_double_put_req(req);
4745                 }
4746         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
4747                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4748                 if (unlikely(ret < 0))
4749                         goto fail_req;
4750                 /*
4751                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
4752                  * to async execution.
4753                  */
4754                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
4755                 io_queue_async_work(req);
4756         } else {
4757                 __io_queue_sqe(req, sqe);
4758         }
4759 }
4760
4761 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req)
4762 {
4763         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
4764                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
4765                 io_double_put_req(req);
4766         } else
4767                 io_queue_sqe(req, NULL);
4768 }
4769
4770 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
4771                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
4772
4773 static bool io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
4774                           struct io_submit_state *state, struct io_kiocb **link)
4775 {
4776         const struct cred *old_creds = NULL;
4777         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4778         unsigned int sqe_flags;
4779         int ret, id;
4780
4781         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
4782
4783         /* enforce forwards compatibility on users */
4784         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
4785                 ret = -EINVAL;
4786                 goto err_req;
4787         }
4788
4789         id = READ_ONCE(sqe->personality);
4790         if (id) {
4791                 const struct cred *personality_creds;
4792
4793                 personality_creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
4794                 if (unlikely(!personality_creds)) {
4795                         ret = -EINVAL;
4796                         goto err_req;
4797                 }
4798                 old_creds = override_creds(personality_creds);
4799         }
4800
4801         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
4802         req->flags |= sqe_flags & (IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_HARDLINK|
4803                                         IOSQE_ASYNC);
4804
4805         ret = io_req_set_file(state, req, sqe);
4806         if (unlikely(ret)) {
4807 err_req:
4808                 io_cqring_add_event(req, ret);
4809                 io_double_put_req(req);
4810                 if (old_creds)
4811                         revert_creds(old_creds);
4812                 return false;
4813         }
4814
4815         /*
4816          * If we already have a head request, queue this one for async
4817          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
4818          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
4819          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
4820          * conditions are true (normal request), then just queue it.
4821          */
4822         if (*link) {
4823                 struct io_kiocb *head = *link;
4824
4825                 /*
4826                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
4827                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
4828                  * requests in the link. So, it drains the head and the
4829                  * next after the link request. The last one is done via
4830                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
4831                  */
4832                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
4833                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
4834                         ctx->drain_next = 1;
4835                 }
4836                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4837                         ret = -EAGAIN;
4838                         goto err_req;
4839                 }
4840
4841                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4842                 if (ret) {
4843                         /* fail even hard links since we don't submit */
4844                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
4845                         goto err_req;
4846                 }
4847                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
4848                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
4849
4850                 /* last request of a link, enqueue the link */
4851                 if (!(sqe_flags & (IOSQE_IO_LINK|IOSQE_IO_HARDLINK))) {
4852                         io_queue_link_head(head);
4853                         *link = NULL;
4854                 }
4855         } else {
4856                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
4857                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
4858                         req->ctx->drain_next = 0;
4859                 }
4860                 if (sqe_flags & (IOSQE_IO_LINK|IOSQE_IO_HARDLINK)) {
4861                         req->flags |= REQ_F_LINK;
4862                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
4863                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4864                         if (ret)
4865                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
4866                         *link = req;
4867                 } else {
4868                         io_queue_sqe(req, sqe);
4869                 }
4870         }
4871
4872         if (old_creds)
4873                 revert_creds(old_creds);
4874         return true;
4875 }
4876
4877 /*
4878  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
4879  */
4880 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
4881 {
4882         blk_finish_plug(&state->plug);
4883         io_file_put(state);
4884         if (state->free_reqs)
4885                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
4886 }
4887
4888 /*
4889  * Start submission side cache.
4890  */
4891 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
4892                                   unsigned int max_ios)
4893 {
4894         blk_start_plug(&state->plug);
4895         state->free_reqs = 0;
4896         state->file = NULL;
4897         state->ios_left = max_ios;
4898 }
4899
4900 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
4901 {
4902         struct io_rings *rings = ctx->rings;
4903
4904         /*
4905          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
4906          * since once we write the new head, the application could
4907          * write new data to them.
4908          */
4909         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
4910 }
4911
4912 /*
4913  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
4914  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
4915  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
4916  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
4917  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
4918  * prevent a re-load down the line.
4919  */
4920 static bool io_get_sqring(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
4921                           const struct io_uring_sqe **sqe_ptr)
4922 {
4923         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
4924         unsigned head;
4925
4926         /*
4927          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
4928          *
4929          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
4930          *    head updates.
4931          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
4932          *    though the application is the one updating it.
4933          */
4934         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
4935         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
4936                 /*
4937                  * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
4938                  * it can be used to mark the position of the first IO in the
4939                  * link list.
4940                  */
4941                 req->sequence = ctx->cached_sq_head;
4942                 *sqe_ptr = &ctx->sq_sqes[head];
4943                 req->opcode = READ_ONCE((*sqe_ptr)->opcode);
4944                 req->user_data = READ_ONCE((*sqe_ptr)->user_data);
4945                 ctx->cached_sq_head++;
4946                 return true;
4947         }
4948
4949         /* drop invalid entries */
4950         ctx->cached_sq_head++;
4951         ctx->cached_sq_dropped++;
4952         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
4953         return false;
4954 }
4955
4956 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
4957                           struct file *ring_file, int ring_fd,
4958                           struct mm_struct **mm, bool async)
4959 {
4960         struct io_submit_state state, *statep = NULL;
4961         struct io_kiocb *link = NULL;
4962         int i, submitted = 0;
4963         bool mm_fault = false;
4964
4965         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
4966         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
4967                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
4968                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
4969                         return -EBUSY;
4970         }
4971
4972         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
4973         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
4974
4975         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
4976                 return -EAGAIN;
4977
4978         if (nr > IO_PLUG_THRESHOLD) {
4979                 io_submit_state_start(&state, nr);
4980                 statep = &state;
4981         }
4982
4983         ctx->ring_fd = ring_fd;
4984         ctx->ring_file = ring_file;
4985
4986         for (i = 0; i < nr; i++) {
4987                 const struct io_uring_sqe *sqe;
4988                 struct io_kiocb *req;
4989                 int err;
4990
4991                 req = io_get_req(ctx, statep);
4992                 if (unlikely(!req)) {
4993                         if (!submitted)
4994                                 submitted = -EAGAIN;
4995                         break;
4996                 }
4997                 if (!io_get_sqring(ctx, req, &sqe)) {
4998                         __io_req_do_free(req);
4999                         break;
5000                 }
5001
5002                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
5003                 submitted++;
5004
5005                 if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST)) {
5006                         err = -EINVAL;
5007 fail_req:
5008                         io_cqring_add_event(req, err);
5009                         io_double_put_req(req);
5010                         break;
5011                 }
5012
5013                 if (io_op_defs[req->opcode].needs_mm && !*mm) {
5014                         mm_fault = mm_fault || !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm);
5015                         if (unlikely(mm_fault)) {
5016                                 err = -EFAULT;
5017                                 goto fail_req;
5018                         }
5019                         use_mm(ctx->sqo_mm);
5020                         *mm = ctx->sqo_mm;
5021                 }
5022
5023                 req->in_async = async;
5024                 req->needs_fixed_file = async;
5025                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
5026                                                 true, async);
5027                 if (!io_submit_sqe(req, sqe, statep, &link))
5028                         break;
5029         }
5030
5031         if (unlikely(submitted != nr)) {
5032                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
5033
5034                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
5035         }
5036         if (link)
5037                 io_queue_link_head(link);
5038         if (statep)
5039                 io_submit_state_end(&state);
5040
5041          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
5042         io_commit_sqring(ctx);
5043
5044         return submitted;
5045 }
5046
5047 static int io_sq_thread(void *data)
5048 {
5049         struct io_ring_ctx *ctx = data;
5050         struct mm_struct *cur_mm = NULL;
5051         const struct cred *old_cred;
5052         mm_segment_t old_fs;
5053         DEFINE_WAIT(wait);
5054         unsigned inflight;
5055         unsigned long timeout;
5056         int ret;
5057
5058         complete(&ctx->completions[1]);
5059
5060         old_fs = get_fs();
5061         set_fs(USER_DS);
5062         old_cred = override_creds(ctx->creds);
5063
5064         ret = timeout = inflight = 0;
5065         while (!kthread_should_park()) {
5066                 unsigned int to_submit;
5067
5068                 if (inflight) {
5069                         unsigned nr_events = 0;
5070
5071                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
5072                                 /*
5073                                  * inflight is the count of the maximum possible
5074                                  * entries we submitted, but it can be smaller
5075                                  * if we dropped some of them. If we don't have
5076                                  * poll entries available, then we know that we
5077                                  * have nothing left to poll for. Reset the
5078                                  * inflight count to zero in that case.
5079                                  */
5080                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5081                                 if (!list_empty(&ctx->poll_list))
5082                                         __io_iopoll_check(ctx, &nr_events, 0);
5083                                 else
5084                                         inflight = 0;
5085                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5086                         } else {
5087                                 /*
5088                                  * Normal IO, just pretend everything completed.
5089                                  * We don't have to poll completions for that.
5090                                  */
5091                                 nr_events = inflight;
5092                         }
5093
5094                         inflight -= nr_events;
5095                         if (!inflight)
5096                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
5097                 }
5098
5099                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
5100
5101                 /*
5102                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
5103                  * to enter the kernel to reap and flush events.
5104                  */
5105                 if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
5106                         /*
5107                          * We're polling. If we're within the defined idle
5108                          * period, then let us spin without work before going
5109                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
5110                          * more IO, we should wait for the application to
5111                          * reap events and wake us up.
5112                          */
5113                         if (inflight ||
5114                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
5115                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
5116                                 cond_resched();
5117                                 continue;
5118                         }
5119
5120                         /*
5121                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
5122                          * long periods (or over schedule()). Do this before
5123                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
5124                          * may sleep.
5125                          */
5126                         if (cur_mm) {
5127                                 unuse_mm(cur_mm);
5128                                 mmput(cur_mm);
5129                                 cur_mm = NULL;
5130                         }
5131
5132                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
5133                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
5134
5135                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
5136                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
5137                         /* make sure to read SQ tail after writing flags */
5138                         smp_mb();
5139
5140                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
5141                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
5142                                 if (kthread_should_park()) {
5143                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
5144                                         break;
5145                                 }
5146                                 if (signal_pending(current))
5147                                         flush_signals(current);
5148                                 schedule();
5149                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
5150
5151                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
5152                                 continue;
5153                         }
5154                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
5155
5156                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
5157                 }
5158
5159                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5160                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1, &cur_mm, true);
5161                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5162                 if (ret > 0)
5163                         inflight += ret;
5164         }
5165
5166         set_fs(old_fs);
5167         if (cur_mm) {
5168                 unuse_mm(cur_mm);
5169                 mmput(cur_mm);
5170         }
5171         revert_creds(old_cred);
5172
5173         kthread_parkme();
5174
5175         return 0;
5176 }
5177
5178 struct io_wait_queue {
5179         struct wait_queue_entry wq;
5180         struct io_ring_ctx *ctx;
5181         unsigned to_wait;
5182         unsigned nr_timeouts;
5183 };
5184
5185 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
5186 {
5187         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
5188
5189         /*
5190          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
5191          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
5192          * regardless of event count.
5193          */
5194         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
5195                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
5196 }
5197
5198 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
5199                             int wake_flags, void *key)
5200 {
5201         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
5202                                                         wq);
5203
5204         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
5205         if (!io_should_wake(iowq, true))
5206                 return -1;
5207
5208         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
5209 }
5210
5211 /*
5212  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
5213  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
5214  */
5215 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
5216                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
5217 {
5218         struct io_wait_queue iowq = {
5219                 .wq = {
5220                         .private        = current,
5221                         .func           = io_wake_function,
5222                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
5223                 },
5224                 .ctx            = ctx,
5225                 .to_wait        = min_events,
5226         };
5227         struct io_rings *rings = ctx->rings;
5228         int ret = 0;
5229
5230         if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
5231                 return 0;
5232
5233         if (sig) {
5234 #ifdef CONFIG_COMPAT
5235                 if (in_compat_syscall())
5236                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
5237                                                       sigsz);
5238                 else
5239 #endif
5240                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
5241
5242                 if (ret)
5243                         return ret;
5244         }
5245
5246         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5247         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
5248         do {
5249                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
5250                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
5251                 if (io_should_wake(&iowq, false))
5252                         break;
5253                 schedule();
5254                 if (signal_pending(current)) {
5255                         ret = -EINTR;
5256                         break;
5257                 }
5258         } while (1);
5259         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
5260
5261         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
5262
5263         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
5264 }
5265
5266 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
5267 {
5268 #if defined(CONFIG_UNIX)
5269         if (ctx->ring_sock) {
5270                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
5271                 struct sk_buff *skb;
5272
5273                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
5274                         kfree_skb(skb);
5275         }
5276 #else
5277         int i;
5278
5279         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
5280                 struct file *file;
5281
5282                 file = io_file_from_index(ctx, i);
5283                 if (file)
5284                         fput(file);
5285         }
5286 #endif
5287 }
5288
5289 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
5290 {
5291         struct fixed_file_data *data;
5292
5293         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
5294         complete(&data->done);
5295 }
5296
5297 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
5298 {
5299         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
5300         unsigned nr_tables, i;
5301
5302         if (!data)
5303                 return -ENXIO;
5304
5305         percpu_ref_kill_and_confirm(&data->refs, io_file_ref_kill);
5306         flush_work(&data->ref_work);
5307         wait_for_completion(&data->done);
5308         io_ring_file_ref_flush(data);
5309         percpu_ref_exit(&data->refs);
5310
5311         __io_sqe_files_unregister(ctx);
5312         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
5313         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
5314                 kfree(data->table[i].files);
5315         kfree(data->table);
5316         kfree(data);
5317         ctx->file_data = NULL;
5318         ctx->nr_user_files = 0;
5319         return 0;
5320 }
5321
5322 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
5323 {
5324         if (ctx->sqo_thread) {
5325                 wait_for_completion(&ctx->completions[1]);
5326                 /*
5327                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
5328                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
5329                  * set to a single CPU.
5330                  */
5331                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
5332                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
5333                 ctx->sqo_thread = NULL;
5334         }
5335 }
5336
5337 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
5338 {
5339         io_sq_thread_stop(ctx);
5340
5341         if (ctx->io_wq) {
5342                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
5343                 ctx->io_wq = NULL;
5344         }
5345 }
5346
5347 #if defined(CONFIG_UNIX)
5348 /*
5349  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
5350  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
5351  * loops in the file referencing.
5352  */
5353 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
5354 {
5355         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
5356         struct scm_fp_list *fpl;
5357         struct sk_buff *skb;
5358         int i, nr_files;
5359
5360         if (!capable(CAP_SYS_RESOURCE) && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
5361                 unsigned long inflight = ctx->user->unix_inflight + nr;
5362
5363                 if (inflight > task_rlimit(current, RLIMIT_NOFILE))
5364                         return -EMFILE;
5365         }
5366
5367         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
5368         if (!fpl)
5369                 return -ENOMEM;
5370
5371         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
5372         if (!skb) {
5373                 kfree(fpl);
5374                 return -ENOMEM;
5375         }
5376
5377         skb->sk = sk;
5378
5379         nr_files = 0;
5380         fpl->user = get_uid(ctx->user);
5381         for (i = 0; i < nr; i++) {
5382                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
5383
5384                 if (!file)
5385                         continue;
5386                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
5387                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
5388                 nr_files++;
5389         }
5390
5391         if (nr_files) {
5392                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
5393                 fpl->count = nr_files;
5394                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
5395                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
5396                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
5397                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
5398
5399                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
5400                         fput(fpl->fp[i]);
5401         } else {
5402                 kfree_skb(skb);
5403                 kfree(fpl);
5404         }
5405
5406         return 0;
5407 }
5408
5409 /*
5410  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
5411  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
5412  * garbage collection to take care of this problem for us.
5413  */
5414 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
5415 {
5416         unsigned left, total;
5417         int ret = 0;
5418
5419         total = 0;
5420         left = ctx->nr_user_files;
5421         while (left) {
5422                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
5423
5424                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
5425                 if (ret)
5426                         break;
5427                 left -= this_files;
5428                 total += this_files;
5429         }
5430
5431         if (!ret)
5432                 return 0;
5433
5434         while (total < ctx->nr_user_files) {
5435                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
5436
5437                 if (file)
5438                         fput(file);
5439                 total++;
5440         }
5441
5442         return ret;
5443 }
5444 #else
5445 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
5446 {
5447         return 0;
5448 }
5449 #endif
5450
5451 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
5452                                     unsigned nr_files)
5453 {
5454         int i;
5455
5456         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
5457                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
5458                 unsigned this_files;
5459
5460                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
5461                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
5462                                         GFP_KERNEL);
5463                 if (!table->files)
5464                         break;
5465                 nr_files -= this_files;
5466         }
5467
5468         if (i == nr_tables)
5469                 return 0;
5470
5471         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
5472                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
5473                 kfree(table->files);
5474         }
5475         return 1;
5476 }
5477
5478 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
5479 {
5480 #if defined(CONFIG_UNIX)
5481         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
5482         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
5483         struct sk_buff *skb;
5484         int i;
5485
5486         __skb_queue_head_init(&list);
5487
5488         /*
5489          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
5490          * remove this entry and rearrange the file array.
5491          */
5492         skb = skb_dequeue(head);
5493         while (skb) {
5494                 struct scm_fp_list *fp;
5495
5496                 fp = UNIXCB(skb).fp;
5497                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
5498                         int left;
5499
5500                         if (fp->fp[i] != file)
5501                                 continue;
5502
5503                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
5504                         left = fp->count - 1 - i;
5505                         if (left) {
5506                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
5507                                                 left * sizeof(struct file *));
5508                         }
5509                         fp->count--;
5510                         if (!fp->count) {
5511                                 kfree_skb(skb);
5512                                 skb = NULL;
5513                         } else {
5514                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
5515                         }
5516                         fput(file);
5517                         file = NULL;
5518                         break;
5519                 }
5520
5521                 if (!file)
5522                         break;
5523
5524                 __skb_queue_tail(&list, skb);
5525
5526                 skb = skb_dequeue(head);
5527         }
5528
5529         if (skb_peek(&list)) {
5530                 spin_lock_irq(&head->lock);
5531                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
5532                         __skb_queue_tail(head, skb);
5533                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5534         }
5535 #else
5536         fput(file);
5537 #endif
5538 }
5539
5540 struct io_file_put {
5541         struct llist_node llist;
5542         struct file *file;
5543         struct completion *done;
5544 };
5545
5546 static void io_ring_file_ref_flush(struct fixed_file_data *data)
5547 {
5548         struct io_file_put *pfile, *tmp;
5549         struct llist_node *node;
5550
5551         while ((node = llist_del_all(&data->put_llist)) != NULL) {
5552                 llist_for_each_entry_safe(pfile, tmp, node, llist) {
5553                         io_ring_file_put(data->ctx, pfile->file);
5554                         if (pfile->done)
5555                                 complete(pfile->done);
5556                         else
5557                                 kfree(pfile);
5558                 }
5559         }
5560 }
5561
5562 static void io_ring_file_ref_switch(struct work_struct *work)
5563 {
5564         struct fixed_file_data *data;
5565
5566         data = container_of(work, struct fixed_file_data, ref_work);
5567         io_ring_file_ref_flush(data);
5568         percpu_ref_get(&data->refs);
5569         percpu_ref_switch_to_percpu(&data->refs);
5570 }
5571
5572 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
5573 {
5574         struct fixed_file_data *data;
5575
5576         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
5577
5578         /*
5579          * We can't safely switch from inside this context, punt to wq. If
5580          * the table ref is going away, the table is being unregistered.
5581          * Don't queue up the async work for that case, the caller will
5582          * handle it.
5583          */
5584         if (!percpu_ref_is_dying(&data->refs))
5585                 queue_work(system_wq, &data->ref_work);
5586 }
5587
5588 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
5589                                  unsigned nr_args)
5590 {
5591         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
5592         unsigned nr_tables;
5593         struct file *file;
5594         int fd, ret = 0;
5595         unsigned i;
5596
5597         if (ctx->file_data)
5598                 return -EBUSY;
5599         if (!nr_args)
5600                 return -EINVAL;
5601         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
5602                 return -EMFILE;
5603
5604         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
5605         if (!ctx->file_data)
5606                 return -ENOMEM;
5607         ctx->file_data->ctx = ctx;
5608         init_completion(&ctx->file_data->done);
5609
5610         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
5611         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
5612                                         sizeof(struct fixed_file_table),
5613                                         GFP_KERNEL);
5614         if (!ctx->file_data->table) {
5615                 kfree(ctx->file_data);
5616                 ctx->file_data = NULL;
5617                 return -ENOMEM;
5618         }
5619
5620         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_data_ref_zero,
5621                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
5622                 kfree(ctx->file_data->table);
5623                 kfree(ctx->file_data);
5624                 ctx->file_data = NULL;
5625                 return -ENOMEM;
5626         }
5627         ctx->file_data->put_llist.first = NULL;
5628         INIT_WORK(&ctx->file_data->ref_work, io_ring_file_ref_switch);
5629
5630         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
5631                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
5632                 kfree(ctx->file_data->table);
5633                 kfree(ctx->file_data);
5634                 ctx->file_data = NULL;
5635                 return -ENOMEM;
5636         }
5637
5638         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
5639                 struct fixed_file_table *table;
5640                 unsigned index;
5641
5642                 ret = -EFAULT;
5643                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
5644                         break;
5645                 /* allow sparse sets */
5646                 if (fd == -1) {
5647                         ret = 0;
5648                         continue;
5649                 }
5650
5651                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5652                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
5653                 file = fget(fd);
5654
5655                 ret = -EBADF;
5656                 if (!file)
5657                         break;
5658
5659                 /*
5660                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
5661                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
5662                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
5663                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
5664                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
5665                  */
5666                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
5667                         fput(file);
5668                         break;
5669                 }
5670                 ret = 0;
5671                 table->files[index] = file;
5672         }
5673
5674         if (ret) {
5675                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
5676                         file = io_file_from_index(ctx, i);
5677                         if (file)
5678                                 fput(file);
5679                 }
5680                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
5681                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
5682
5683                 kfree(ctx->file_data->table);
5684                 kfree(ctx->file_data);
5685                 ctx->file_data = NULL;
5686                 ctx->nr_user_files = 0;
5687                 return ret;
5688         }
5689
5690         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
5691         if (ret)
5692                 io_sqe_files_unregister(ctx);
5693
5694         return ret;
5695 }
5696
5697 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
5698                                 int index)
5699 {
5700 #if defined(CONFIG_UNIX)
5701         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
5702         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
5703         struct sk_buff *skb;
5704
5705         /*
5706          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
5707          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
5708          * and filling it in.
5709          */
5710         spin_lock_irq(&head->lock);
5711         skb = skb_peek(head);
5712         if (skb) {
5713                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
5714
5715                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
5716                         __skb_unlink(skb, head);
5717                         spin_unlock_irq(&head->lock);
5718                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
5719                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
5720                         fpl->count++;
5721                         spin_lock_irq(&head->lock);
5722                         __skb_queue_head(head, skb);
5723                 } else {
5724                         skb = NULL;
5725                 }
5726         }
5727         spin_unlock_irq(&head->lock);
5728
5729         if (skb) {
5730                 fput(file);
5731                 return 0;
5732         }
5733
5734         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
5735 #else
5736         return 0;
5737 #endif
5738 }
5739
5740 static void io_atomic_switch(struct percpu_ref *ref)
5741 {
5742         struct fixed_file_data *data;
5743
5744         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
5745         clear_bit(FFD_F_ATOMIC, &data->state);
5746 }
5747
5748 static bool io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
5749                                   struct file *file)
5750 {
5751         struct io_file_put *pfile, pfile_stack;
5752         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
5753
5754         /*
5755          * If we fail allocating the struct we need for doing async reomval
5756          * of this file, just punt to sync and wait for it.
5757          */
5758         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
5759         if (!pfile) {
5760                 pfile = &pfile_stack;
5761                 pfile->done = &done;
5762         }
5763
5764         pfile->file = file;
5765         llist_add(&pfile->llist, &data->put_llist);
5766
5767         if (pfile == &pfile_stack) {
5768                 if (!test_and_set_bit(FFD_F_ATOMIC, &data->state)) {
5769                         percpu_ref_put(&data->refs);
5770                         percpu_ref_switch_to_atomic(&data->refs,
5771                                                         io_atomic_switch);
5772                 }
5773                 wait_for_completion(&done);
5774                 flush_work(&data->ref_work);
5775                 return false;
5776         }
5777
5778         return true;
5779 }
5780
5781 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
5782                                  struct io_uring_files_update *up,
5783                                  unsigned nr_args)
5784 {
5785         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
5786         bool ref_switch = false;
5787         struct file *file;
5788         __s32 __user *fds;
5789         int fd, i, err;
5790         __u32 done;
5791
5792         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
5793                 return -EOVERFLOW;
5794         if (done > ctx->nr_user_files)
5795                 return -EINVAL;
5796
5797         done = 0;
5798         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
5799         while (nr_args) {
5800                 struct fixed_file_table *table;
5801                 unsigned index;
5802
5803                 err = 0;
5804                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
5805                         err = -EFAULT;
5806                         break;
5807                 }
5808                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
5809                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5810                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
5811                 if (table->files[index]) {
5812                         file = io_file_from_index(ctx, index);
5813                         table->files[index] = NULL;
5814                         if (io_queue_file_removal(data, file))
5815                                 ref_switch = true;
5816                 }
5817                 if (fd != -1) {
5818                         file = fget(fd);
5819                         if (!file) {
5820                                 err = -EBADF;
5821                                 break;
5822                         }
5823                         /*
5824                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
5825                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
5826                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
5827                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
5828                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
5829                          * support regular read/write anyway.
5830                          */
5831                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
5832                                 fput(file);
5833                                 err = -EBADF;
5834                                 break;
5835                         }
5836                         table->files[index] = file;
5837                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
5838                         if (err)
5839                                 break;
5840                 }
5841                 nr_args--;
5842                 done++;
5843                 up->offset++;
5844         }
5845
5846         if (ref_switch && !test_and_set_bit(FFD_F_ATOMIC, &data->state)) {
5847                 percpu_ref_put(&data->refs);
5848                 percpu_ref_switch_to_atomic(&data->refs, io_atomic_switch);
5849         }
5850
5851         return done ? done : err;
5852 }
5853 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
5854                                unsigned nr_args)
5855 {
5856         struct io_uring_files_update up;
5857
5858         if (!ctx->file_data)
5859                 return -ENXIO;
5860         if (!nr_args)
5861                 return -EINVAL;
5862         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
5863                 return -EFAULT;
5864         if (up.resv)
5865                 return -EINVAL;
5866
5867         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
5868 }
5869
5870 static void io_put_work(struct io_wq_work *work)
5871 {
5872         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5873
5874         io_put_req(req);
5875 }
5876
5877 static void io_get_work(struct io_wq_work *work)
5878 {
5879         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5880
5881         refcount_inc(&req->refs);
5882 }
5883
5884 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
5885                               struct io_uring_params *p)
5886 {
5887         struct io_wq_data data;
5888         struct fd f;
5889         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
5890         unsigned int concurrency;
5891         int ret = 0;
5892
5893         data.user = ctx->user;
5894         data.get_work = io_get_work;
5895         data.put_work = io_put_work;
5896
5897         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
5898                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
5899                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
5900
5901                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
5902                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
5903                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
5904                         ctx->io_wq = NULL;
5905                 }
5906                 return ret;
5907         }
5908
5909         f = fdget(p->wq_fd);
5910         if (!f.file)
5911                 return -EBADF;
5912
5913         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
5914                 ret = -EINVAL;
5915                 goto out_fput;
5916         }
5917
5918         ctx_attach = f.file->private_data;
5919         /* @io_wq is protected by holding the fd */
5920         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
5921                 ret = -EINVAL;
5922                 goto out_fput;
5923         }
5924
5925         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
5926 out_fput:
5927         fdput(f);
5928         return ret;
5929 }
5930
5931 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
5932                                struct io_uring_params *p)
5933 {
5934         int ret;
5935
5936         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
5937         mmgrab(current->mm);
5938         ctx->sqo_mm = current->mm;
5939
5940         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
5941                 ret = -EPERM;
5942                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
5943                         goto err;
5944
5945                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
5946                 if (!ctx->sq_thread_idle)
5947                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
5948
5949                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
5950                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
5951
5952                         ret = -EINVAL;
5953                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
5954                                 goto err;
5955                         if (!cpu_online(cpu))
5956                                 goto err;
5957
5958                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
5959                                                         ctx, cpu,
5960                                                         "io_uring-sq");
5961                 } else {
5962                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
5963                                                         "io_uring-sq");
5964                 }
5965                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
5966                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
5967                         ctx->sqo_thread = NULL;
5968                         goto err;
5969                 }
5970                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
5971         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
5972                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
5973                 ret = -EINVAL;
5974                 goto err;
5975         }
5976
5977         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
5978         if (ret)
5979                 goto err;
5980
5981         return 0;
5982 err:
5983         io_finish_async(ctx);
5984         mmdrop(ctx->sqo_mm);
5985         ctx->sqo_mm = NULL;
5986         return ret;
5987 }
5988
5989 static void io_unaccount_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
5990 {
5991         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
5992 }
5993
5994 static int io_account_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
5995 {
5996         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
5997
5998         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
5999         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
6000
6001         do {
6002                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
6003                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
6004                 if (new_pages > page_limit)
6005                         return -ENOMEM;
6006         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
6007                                         new_pages) != cur_pages);
6008
6009         return 0;
6010 }
6011
6012 static void io_mem_free(void *ptr)
6013 {
6014         struct page *page;
6015
6016         if (!ptr)
6017                 return;
6018
6019         page = virt_to_head_page(ptr);
6020         if (put_page_testzero(page))
6021                 free_compound_page(page);
6022 }
6023
6024 static void *io_mem_alloc(size_t size)
6025 {
6026         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
6027                                 __GFP_NORETRY;
6028
6029         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
6030 }
6031
6032 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
6033                                 size_t *sq_offset)
6034 {
6035         struct io_rings *rings;
6036         size_t off, sq_array_size;
6037
6038         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
6039         if (off == SIZE_MAX)
6040                 return SIZE_MAX;
6041
6042 #ifdef CONFIG_SMP
6043         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
6044         if (off == 0)
6045                 return SIZE_MAX;
6046 #endif
6047
6048         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
6049         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
6050                 return SIZE_MAX;
6051
6052         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
6053                 return SIZE_MAX;
6054
6055         if (sq_offset)
6056                 *sq_offset = off;
6057
6058         return off;
6059 }
6060
6061 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
6062 {
6063         size_t pages;
6064
6065         pages = (size_t)1 << get_order(
6066                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
6067         pages += (size_t)1 << get_order(
6068                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
6069
6070         return pages;
6071 }
6072
6073 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6074 {
6075         int i, j;
6076
6077         if (!ctx->user_bufs)
6078                 return -ENXIO;
6079
6080         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
6081                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
6082
6083                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
6084                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
6085
6086                 if (ctx->account_mem)
6087                         io_unaccount_mem(ctx->user, imu->nr_bvecs);
6088                 kvfree(imu->bvec);
6089                 imu->nr_bvecs = 0;
6090         }
6091
6092         kfree(ctx->user_bufs);
6093         ctx->user_bufs = NULL;
6094         ctx->nr_user_bufs = 0;
6095         return 0;
6096 }
6097
6098 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
6099                        void __user *arg, unsigned index)
6100 {
6101         struct iovec __user *src;
6102
6103 #ifdef CONFIG_COMPAT
6104         if (ctx->compat) {
6105                 struct compat_iovec __user *ciovs;
6106                 struct compat_iovec ciov;
6107
6108                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
6109                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
6110                         return -EFAULT;
6111
6112                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
6113                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
6114                 return 0;
6115         }
6116 #endif
6117         src = (struct iovec __user *) arg;
6118         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
6119                 return -EFAULT;
6120         return 0;
6121 }
6122
6123 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6124                                   unsigned nr_args)
6125 {
6126         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
6127         struct page **pages = NULL;
6128         int i, j, got_pages = 0;
6129         int ret = -EINVAL;
6130
6131         if (ctx->user_bufs)
6132                 return -EBUSY;
6133         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
6134                 return -EINVAL;
6135
6136         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
6137                                         GFP_KERNEL);
6138         if (!ctx->user_bufs)
6139                 return -ENOMEM;
6140
6141         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
6142                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
6143                 unsigned long off, start, end, ubuf;
6144                 int pret, nr_pages;
6145                 struct iovec iov;
6146                 size_t size;
6147
6148                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
6149                 if (ret)
6150                         goto err;
6151
6152                 /*
6153                  * Don't impose further limits on the size and buffer
6154                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
6155                  * submitted if they are wrong.
6156                  */
6157                 ret = -EFAULT;
6158                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
6159                         goto err;
6160
6161                 /* arbitrary limit, but we need something */
6162                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
6163                         goto err;
6164
6165                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
6166                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
6167                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
6168                 nr_pages = end - start;
6169
6170                 if (ctx->account_mem) {
6171                         ret = io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
6172                         if (ret)
6173                                 goto err;
6174                 }
6175
6176                 ret = 0;
6177                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
6178                         kfree(vmas);
6179                         kfree(pages);
6180                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
6181                                                 GFP_KERNEL);
6182                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
6183                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
6184                                         GFP_KERNEL);
6185                         if (!pages || !vmas) {
6186                                 ret = -ENOMEM;
6187                                 if (ctx->account_mem)
6188                                         io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
6189                                 goto err;
6190                         }
6191                         got_pages = nr_pages;
6192                 }
6193
6194                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
6195                                                 GFP_KERNEL);
6196                 ret = -ENOMEM;
6197                 if (!imu->bvec) {
6198                         if (ctx->account_mem)
6199                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
6200                         goto err;
6201                 }
6202
6203                 ret = 0;
6204                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
6205                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
6206                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
6207                                       pages, vmas);
6208                 if (pret == nr_pages) {
6209                         /* don't support file backed memory */
6210                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
6211                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
6212
6213                                 if (vma->vm_file &&
6214                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
6215                                         ret = -EOPNOTSUPP;
6216                                         break;
6217                                 }
6218                         }
6219                 } else {
6220                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
6221                 }
6222                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
6223                 if (ret) {
6224                         /*
6225                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
6226                          * release any pages we did get
6227                          */
6228                         if (pret > 0)
6229                                 unpin_user_pages(pages, pret);
6230                         if (ctx->account_mem)
6231                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
6232                         kvfree(imu->bvec);
6233                         goto err;
6234                 }
6235
6236                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
6237                 size = iov.iov_len;
6238                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
6239                         size_t vec_len;
6240
6241                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
6242                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
6243                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
6244                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
6245                         off = 0;
6246                         size -= vec_len;
6247                 }
6248                 /* store original address for later verification */
6249                 imu->ubuf = ubuf;
6250                 imu->len = iov.iov_len;
6251                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
6252
6253                 ctx->nr_user_bufs++;
6254         }
6255         kvfree(pages);
6256         kvfree(vmas);
6257         return 0;
6258 err:
6259         kvfree(pages);
6260         kvfree(vmas);
6261         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
6262         return ret;
6263 }
6264
6265 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
6266 {
6267         __s32 __user *fds = arg;
6268         int fd;
6269
6270         if (ctx->cq_ev_fd)
6271                 return -EBUSY;
6272
6273         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
6274                 return -EFAULT;
6275
6276         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
6277         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
6278                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
6279                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
6280                 return ret;
6281         }
6282
6283         return 0;
6284 }
6285
6286 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6287 {
6288         if (ctx->cq_ev_fd) {
6289                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
6290                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
6291                 return 0;
6292         }
6293
6294         return -ENXIO;
6295 }
6296
6297 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
6298 {
6299         io_finish_async(ctx);
6300         if (ctx->sqo_mm)
6301                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
6302
6303         io_iopoll_reap_events(ctx);
6304         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
6305         io_sqe_files_unregister(ctx);
6306         io_eventfd_unregister(ctx);
6307
6308 #if defined(CONFIG_UNIX)
6309         if (ctx->ring_sock) {
6310                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
6311                 sock_release(ctx->ring_sock);
6312         }
6313 #endif
6314
6315         io_mem_free(ctx->rings);
6316         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
6317
6318         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
6319         if (ctx->account_mem)
6320                 io_unaccount_mem(ctx->user,
6321                                 ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries));
6322         free_uid(ctx->user);
6323         put_cred(ctx->creds);
6324         kfree(ctx->completions);
6325         kfree(ctx->cancel_hash);
6326         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
6327         kfree(ctx);
6328 }
6329
6330 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
6331 {
6332         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6333         __poll_t mask = 0;
6334
6335         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
6336         /*
6337          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
6338          * io_commit_cqring
6339          */
6340         smp_rmb();
6341         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
6342             ctx->rings->sq_ring_entries)
6343                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
6344         if (io_cqring_events(ctx, false))
6345                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
6346
6347         return mask;
6348 }
6349
6350 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
6351 {
6352         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6353
6354         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
6355 }
6356
6357 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
6358 {
6359         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6360         const struct cred *cred;
6361
6362         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
6363         if (cred)
6364                 put_cred(cred);
6365         return 0;
6366 }
6367
6368 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
6369 {
6370         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6371         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
6372         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6373
6374         /*
6375          * Wait for sq thread to idle, if we have one. It won't spin on new
6376          * work after we've killed the ctx ref above. This is important to do
6377          * before we cancel existing commands, as the thread could otherwise
6378          * be queueing new work post that. If that's work we need to cancel,
6379          * it could cause shutdown to hang.
6380          */
6381         while (ctx->sqo_thread && !wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
6382                 cpu_relax();
6383
6384         io_kill_timeouts(ctx);
6385         io_poll_remove_all(ctx);
6386
6387         if (ctx->io_wq)
6388                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
6389
6390         io_iopoll_reap_events(ctx);
6391         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
6392         if (ctx->rings)
6393                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
6394         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
6395         wait_for_completion(&ctx->completions[0]);
6396         io_ring_ctx_free(ctx);
6397 }
6398
6399 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
6400 {
6401         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6402
6403         file->private_data = NULL;
6404         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
6405         return 0;
6406 }
6407
6408 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
6409                                   struct files_struct *files)
6410 {
6411         struct io_kiocb *req;
6412         DEFINE_WAIT(wait);
6413
6414         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
6415                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL;
6416
6417                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
6418                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
6419                         if (req->work.files != files)
6420                                 continue;
6421                         /* req is being completed, ignore */
6422                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
6423                                 continue;
6424                         cancel_req = req;
6425                         break;
6426                 }
6427                 if (cancel_req)
6428                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
6429                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
6430                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
6431
6432                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
6433                 if (!cancel_req)
6434                         break;
6435
6436                 io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
6437                 io_put_req(cancel_req);
6438                 schedule();
6439         }
6440         finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
6441 }
6442
6443 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
6444 {
6445         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6446
6447         io_uring_cancel_files(ctx, data);
6448         return 0;
6449 }
6450
6451 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
6452                                             loff_t pgoff, size_t sz)
6453 {
6454         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6455         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
6456         struct page *page;
6457         void *ptr;
6458
6459         switch (offset) {
6460         case IORING_OFF_SQ_RING:
6461         case IORING_OFF_CQ_RING:
6462                 ptr = ctx->rings;
6463                 break;
6464         case IORING_OFF_SQES:
6465                 ptr = ctx->sq_sqes;
6466                 break;
6467         default:
6468                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6469         }
6470
6471         page = virt_to_head_page(ptr);
6472         if (sz > page_size(page))
6473                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6474
6475         return ptr;
6476 }
6477
6478 #ifdef CONFIG_MMU
6479
6480 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
6481 {
6482         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
6483         unsigned long pfn;
6484         void *ptr;
6485
6486         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
6487         if (IS_ERR(ptr))
6488                 return PTR_ERR(ptr);
6489
6490         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
6491         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
6492 }
6493
6494 #else /* !CONFIG_MMU */
6495
6496 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
6497 {
6498         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
6499 }
6500
6501 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
6502 {
6503         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
6504 }
6505
6506 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
6507         unsigned long addr, unsigned long len,
6508         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
6509 {
6510         void *ptr;
6511
6512         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
6513         if (IS_ERR(ptr))
6514                 return PTR_ERR(ptr);
6515
6516         return (unsigned long) ptr;
6517 }
6518
6519 #endif /* !CONFIG_MMU */
6520
6521 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
6522                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
6523                 size_t, sigsz)
6524 {
6525         struct io_ring_ctx *ctx;
6526         long ret = -EBADF;
6527         int submitted = 0;
6528         struct fd f;
6529
6530         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
6531                 return -EINVAL;
6532
6533         f = fdget(fd);
6534         if (!f.file)
6535                 return -EBADF;
6536
6537         ret = -EOPNOTSUPP;
6538         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
6539                 goto out_fput;
6540
6541         ret = -ENXIO;
6542         ctx = f.file->private_data;
6543         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
6544                 goto out_fput;
6545
6546         /*
6547          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
6548          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
6549          * we were asked to.
6550          */
6551         ret = 0;
6552         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
6553                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
6554                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
6555                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
6556                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
6557                 submitted = to_submit;
6558         } else if (to_submit) {
6559                 struct mm_struct *cur_mm;
6560
6561                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6562                 /* already have mm, so io_submit_sqes() won't try to grab it */
6563                 cur_mm = ctx->sqo_mm;
6564                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd,
6565                                            &cur_mm, false);
6566                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6567
6568                 if (submitted != to_submit)
6569                         goto out;
6570         }
6571         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
6572                 unsigned nr_events = 0;
6573
6574                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
6575
6576                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
6577                         ret = io_iopoll_check(ctx, &nr_events, min_complete);
6578                 } else {
6579                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
6580                 }
6581         }
6582
6583 out:
6584         percpu_ref_put(&ctx->refs);
6585 out_fput:
6586         fdput(f);
6587         return submitted ? submitted : ret;
6588 }
6589
6590 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
6591 {
6592         const struct cred *cred = p;
6593         struct seq_file *m = data;
6594         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
6595         struct group_info *gi;
6596         kernel_cap_t cap;
6597         unsigned __capi;
6598         int g;
6599
6600         seq_printf(m, "%5d\n", id);
6601         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
6602         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
6603         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
6604         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
6605         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
6606         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
6607         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
6608         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
6609         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
6610         gi = cred->group_info;
6611         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
6612                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
6613                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
6614         }
6615         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
6616         cap = cred->cap_effective;
6617         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
6618                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
6619         seq_putc(m, '\n');
6620         return 0;
6621 }
6622
6623 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
6624 {
6625         int i;
6626
6627         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6628         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
6629         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6630                 struct fixed_file_table *table;
6631                 struct file *f;
6632
6633                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6634                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6635                 if (f)
6636                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
6637                 else
6638                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
6639         }
6640         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
6641         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
6642                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
6643
6644                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
6645                                                 (unsigned int) buf->len);
6646         }
6647         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
6648                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
6649                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
6650         }
6651         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6652 }
6653
6654 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
6655 {
6656         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
6657
6658         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
6659                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
6660                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
6661         }
6662 }
6663
6664 static const struct file_operations io_uring_fops = {
6665         .release        = io_uring_release,
6666         .flush          = io_uring_flush,
6667         .mmap           = io_uring_mmap,
6668 #ifndef CONFIG_MMU
6669         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
6670         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
6671 #endif
6672         .poll           = io_uring_poll,
6673         .fasync         = io_uring_fasync,
6674         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
6675 };
6676
6677 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
6678                                   struct io_uring_params *p)
6679 {
6680         struct io_rings *rings;
6681         size_t size, sq_array_offset;
6682
6683         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
6684         if (size == SIZE_MAX)
6685                 return -EOVERFLOW;
6686
6687         rings = io_mem_alloc(size);
6688         if (!rings)
6689                 return -ENOMEM;
6690
6691         ctx->rings = rings;
6692         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
6693         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
6694         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
6695         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
6696         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
6697         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
6698         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
6699         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
6700         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
6701
6702         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
6703         if (size == SIZE_MAX) {
6704                 io_mem_free(ctx->rings);
6705                 ctx->rings = NULL;
6706                 return -EOVERFLOW;
6707         }
6708
6709         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
6710         if (!ctx->sq_sqes) {
6711                 io_mem_free(ctx->rings);
6712                 ctx->rings = NULL;
6713                 return -ENOMEM;
6714         }
6715
6716         return 0;
6717 }
6718
6719 /*
6720  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
6721  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
6722  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
6723  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
6724  */
6725 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
6726 {
6727         struct file *file;
6728         int ret;
6729
6730 #if defined(CONFIG_UNIX)
6731         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
6732                                 &ctx->ring_sock);
6733         if (ret)
6734                 return ret;
6735 #endif
6736
6737         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
6738         if (ret < 0)
6739                 goto err;
6740
6741         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
6742                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
6743         if (IS_ERR(file)) {
6744                 put_unused_fd(ret);
6745                 ret = PTR_ERR(file);
6746                 goto err;
6747         }
6748
6749 #if defined(CONFIG_UNIX)
6750         ctx->ring_sock->file = file;
6751 #endif
6752         fd_install(ret, file);
6753         return ret;
6754 err:
6755 #if defined(CONFIG_UNIX)
6756         sock_release(ctx->ring_sock);
6757         ctx->ring_sock = NULL;
6758 #endif
6759         return ret;
6760 }
6761
6762 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p)
6763 {
6764         struct user_struct *user = NULL;
6765         struct io_ring_ctx *ctx;
6766         bool account_mem;
6767         int ret;
6768
6769         if (!entries)
6770                 return -EINVAL;
6771         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
6772                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
6773                         return -EINVAL;
6774                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
6775         }
6776
6777         /*
6778          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
6779          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
6780          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
6781          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
6782          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
6783          * of CQ ring entries manually.
6784          */
6785         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
6786         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
6787                 /*
6788                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
6789                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
6790                  * any cq vs sq ring sizing.
6791                  */
6792                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
6793                         return -EINVAL;
6794                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
6795                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
6796                                 return -EINVAL;
6797                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
6798                 }
6799                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
6800         } else {
6801                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
6802         }
6803
6804         user = get_uid(current_user());
6805         account_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
6806
6807         if (account_mem) {
6808                 ret = io_account_mem(user,
6809                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
6810                 if (ret) {
6811                         free_uid(user);
6812                         return ret;
6813                 }
6814         }
6815
6816         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
6817         if (!ctx) {
6818                 if (account_mem)
6819                         io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
6820                                                                 p->cq_entries));
6821                 free_uid(user);
6822                 return -ENOMEM;
6823         }
6824         ctx->compat = in_compat_syscall();
6825         ctx->account_mem = account_mem;
6826         ctx->user = user;
6827         ctx->creds = get_current_cred();
6828
6829         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
6830         if (ret)
6831                 goto err;
6832
6833         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
6834         if (ret)
6835                 goto err;
6836
6837         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
6838         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
6839         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
6840         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
6841         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
6842         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
6843         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
6844         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
6845
6846         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
6847         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
6848         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
6849         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
6850         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
6851         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
6852         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
6853
6854         /*
6855          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
6856          * having closed it before we finish setup
6857          */
6858         ret = io_uring_get_fd(ctx);
6859         if (ret < 0)
6860                 goto err;
6861
6862         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
6863                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
6864                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY;
6865         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
6866         return ret;
6867 err:
6868         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
6869         return ret;
6870 }
6871
6872 /*
6873  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
6874  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
6875  * params structure passed in.
6876  */
6877 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
6878 {
6879         struct io_uring_params p;
6880         long ret;
6881         int i;
6882
6883         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
6884                 return -EFAULT;
6885         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
6886                 if (p.resv[i])
6887                         return -EINVAL;
6888         }
6889
6890         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
6891                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
6892                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
6893                 return -EINVAL;
6894
6895         ret = io_uring_create(entries, &p);
6896         if (ret < 0)
6897                 return ret;
6898
6899         if (copy_to_user(params, &p, sizeof(p)))
6900                 return -EFAULT;
6901
6902         return ret;
6903 }
6904
6905 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
6906                 struct io_uring_params __user *, params)
6907 {
6908         return io_uring_setup(entries, params);
6909 }
6910
6911 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
6912 {
6913         struct io_uring_probe *p;
6914         size_t size;
6915         int i, ret;
6916
6917         size = struct_size(p, ops, nr_args);
6918         if (size == SIZE_MAX)
6919                 return -EOVERFLOW;
6920         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
6921         if (!p)
6922                 return -ENOMEM;
6923
6924         ret = -EFAULT;
6925         if (copy_from_user(p, arg, size))
6926                 goto out;
6927         ret = -EINVAL;
6928         if (memchr_inv(p, 0, size))
6929                 goto out;
6930
6931         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
6932         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
6933                 nr_args = IORING_OP_LAST;
6934
6935         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
6936                 p->ops[i].op = i;
6937                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
6938                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
6939         }
6940         p->ops_len = i;
6941
6942         ret = 0;
6943         if (copy_to_user(arg, p, size))
6944                 ret = -EFAULT;
6945 out:
6946         kfree(p);
6947         return ret;
6948 }
6949
6950 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
6951 {
6952         const struct cred *creds = get_current_cred();
6953         int id;
6954
6955         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
6956                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
6957         if (id < 0)
6958                 put_cred(creds);
6959         return id;
6960 }
6961
6962 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
6963 {
6964         const struct cred *old_creds;
6965
6966         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
6967         if (old_creds) {
6968                 put_cred(old_creds);
6969                 return 0;
6970         }
6971
6972         return -EINVAL;
6973 }
6974
6975 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
6976 {
6977         switch (op) {
6978         case IORING_UNREGISTER_FILES:
6979         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
6980         case IORING_REGISTER_PROBE:
6981         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
6982         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
6983                 return false;
6984         default:
6985                 return true;
6986         }
6987 }
6988
6989 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
6990                                void __user *arg, unsigned nr_args)
6991         __releases(ctx->uring_lock)
6992         __acquires(ctx->uring_lock)
6993 {
6994         int ret;
6995
6996         /*
6997          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
6998          * someone else killed the ctx or is already going through
6999          * io_uring_register().
7000          */
7001         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
7002                 return -ENXIO;
7003
7004         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
7005                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7006
7007                 /*
7008                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
7009                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
7010                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
7011                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
7012                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
7013                  * after we've killed the percpu ref.
7014                  */
7015                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7016                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->completions[0]);
7017                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7018                 if (ret) {
7019                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
7020                         ret = -EINTR;
7021                         goto out;
7022                 }
7023         }
7024
7025         switch (opcode) {
7026         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
7027                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
7028                 break;
7029         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
7030                 ret = -EINVAL;
7031                 if (arg || nr_args)
7032                         break;
7033                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7034                 break;
7035         case IORING_REGISTER_FILES:
7036                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
7037                 break;
7038         case IORING_UNREGISTER_FILES:
7039                 ret = -EINVAL;
7040                 if (arg || nr_args)
7041                         break;
7042                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
7043                 break;
7044         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
7045                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
7046                 break;
7047         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
7048         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
7049                 ret = -EINVAL;
7050                 if (nr_args != 1)
7051                         break;
7052                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
7053                 if (ret)
7054                         break;
7055                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
7056                         ctx->eventfd_async = 1;
7057                 else
7058                         ctx->eventfd_async = 0;
7059                 break;
7060         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
7061                 ret = -EINVAL;
7062                 if (arg || nr_args)
7063                         break;
7064                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
7065                 break;
7066         case IORING_REGISTER_PROBE:
7067                 ret = -EINVAL;
7068                 if (!arg || nr_args > 256)
7069                         break;
7070                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
7071                 break;
7072         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
7073                 ret = -EINVAL;
7074                 if (arg || nr_args)
7075                         break;
7076                 ret = io_register_personality(ctx);
7077                 break;
7078         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
7079                 ret = -EINVAL;
7080                 if (arg)
7081                         break;
7082                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
7083                 break;
7084         default:
7085                 ret = -EINVAL;
7086                 break;
7087         }
7088
7089         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
7090                 /* bring the ctx back to life */
7091                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
7092 out:
7093                 reinit_completion(&ctx->completions[0]);
7094         }
7095         return ret;
7096 }
7097
7098 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
7099                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
7100 {
7101         struct io_ring_ctx *ctx;
7102         long ret = -EBADF;
7103         struct fd f;
7104
7105         f = fdget(fd);
7106         if (!f.file)
7107                 return -EBADF;
7108
7109         ret = -EOPNOTSUPP;
7110         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7111                 goto out_fput;
7112
7113         ctx = f.file->private_data;
7114
7115         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7116         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
7117         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7118         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
7119                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
7120 out_fput:
7121         fdput(f);
7122         return ret;
7123 }
7124
7125 static int __init io_uring_init(void)
7126 {
7127 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
7128         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
7129         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
7130 } while (0)
7131
7132 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
7133         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
7134         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
7135         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
7136         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
7137         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
7138         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
7139         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
7140         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
7141         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
7142         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
7143         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
7144         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
7145         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
7146         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
7147         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u16,  poll_events);
7148         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
7149         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
7150         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
7151         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
7152         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
7153         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
7154         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
7155         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
7156         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
7157         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
7158         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
7159
7160         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
7161         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
7162         return 0;
7163 };
7164 __initcall(io_uring_init);