fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <linux/refcount.h>
  48 #include <linux/uio.h>
  49 #include <linux/bits.h>
  50
  51 #include <linux/sched/signal.h>
  52 #include <linux/fs.h>
  53 #include <linux/file.h>
  54 #include <linux/fdtable.h>
  55 #include <linux/mm.h>
  56 #include <linux/mman.h>
  57 #include <linux/mmu_context.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/kthread.h>
  61 #include <linux/blkdev.h>
  62 #include <linux/bvec.h>
  63 #include <linux/net.h>
  64 #include <net/sock.h>
  65 #include <net/af_unix.h>
  66 #include <net/scm.h>
  67 #include <linux/anon_inodes.h>
  68 #include <linux/sched/mm.h>
  69 #include <linux/uaccess.h>
  70 #include <linux/nospec.h>
  71 #include <linux/sizes.h>
  72 #include <linux/hugetlb.h>
  73 #include <linux/highmem.h>
  74 #include <linux/namei.h>
  75 #include <linux/fsnotify.h>
  76 #include <linux/fadvise.h>
  77 #include <linux/eventpoll.h>
  78 #include <linux/fs_struct.h>
  79
  80 #define CREATE_TRACE_POINTS
  81 #include <trace/events/io_uring.h>
  82
  83 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  84
  85 #include "internal.h"
  86 #include "io-wq.h"
  87
  88 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  89 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  90
  91 /*
  92  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  93  */
  94 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  95 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  96 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  97 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
  98
  99 struct io_uring {
 100         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 101         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 102 };
 103
 104 /*
 105  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 106  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 107  *
 108  * The offsets to the member fields are published through struct
 109  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 110  */
 111 struct io_rings {
 112         /*
 113          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 114          * masked to get valid indices.
 115          *
 116          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 117          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 118          * cq ring.
 119          */
 120         struct io_uring         sq, cq;
 121         /*
 122          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 123          * ring_entries - 1)
 124          */
 125         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 126         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 127         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 128         /*
 129          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 130          * invalid index stored in array
 131          *
 132          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 133          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 134          * cached value).
 135          *
 136          * After a new SQ head value was read by the application this
 137          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 138          * the new SQ head (and possibly more).
 139          */
 140         u32                     sq_dropped;
 141         /*
 142          * Runtime flags
 143          *
 144          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 145          * application.
 146          *
 147          * The application needs a full memory barrier before checking
 148          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 149          */
 150         u32                     sq_flags;
 151         /*
 152          * Number of completion events lost because the queue was full;
 153          * this should be avoided by the application by making sure
 154          * there are not more requests pending than there is space in
 155          * the completion queue.
 156          *
 157          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 158          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 159          * cached value).
 160          *
 161          * As completion events come in out of order this counter is not
 162          * ordered with any other data.
 163          */
 164         u32                     cq_overflow;
 165         /*
 166          * Ring buffer of completion events.
 167          *
 168          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 169          * produced, so the application is allowed to modify pending
 170          * entries.
 171          */
 172         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 173 };
 174
 175 struct io_mapped_ubuf {
 176         u64             ubuf;
 177         size_t          len;
 178         struct          bio_vec *bvec;
 179         unsigned int    nr_bvecs;
 180 };
 181
 182 struct fixed_file_table {
 183         struct file             **files;
 184 };
 185
 186 enum {
 187         FFD_F_ATOMIC,
 188 };
 189
 190 struct fixed_file_data {
 191         struct fixed_file_table         *table;
 192         struct io_ring_ctx              *ctx;
 193
 194         struct percpu_ref               refs;
 195         struct llist_head               put_llist;
 196         unsigned long                   state;
 197         struct work_struct              ref_work;
 198         struct completion               done;
 199 };
 200
 201 struct io_ring_ctx {
 202         struct {
 203                 struct percpu_ref       refs;
 204         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 205
 206         struct {
 207                 unsigned int            flags;
 208                 unsigned int            compat: 1;
 209                 unsigned int            account_mem: 1;
 210                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 211                 unsigned int            drain_next: 1;
 212                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 213
 214                 /*
 215                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 216                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 217                  *
 218                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 219                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 220                  * the queue when needed.
 221                  *
 222                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 223                  * array.
 224                  */
 225                 u32                     *sq_array;
 226                 unsigned                cached_sq_head;
 227                 unsigned                sq_entries;
 228                 unsigned                sq_mask;
 229                 unsigned                sq_thread_idle;
 230                 unsigned                cached_sq_dropped;
 231                 atomic_t                cached_cq_overflow;
 232                 unsigned long           sq_check_overflow;
 233
 234                 struct list_head        defer_list;
 235                 struct list_head        timeout_list;
 236                 struct list_head        cq_overflow_list;
 237
 238                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
 239                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 240         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 241
 242         struct io_rings *rings;
 243
 244         /* IO offload */
 245         struct io_wq            *io_wq;
 246         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
 247         struct mm_struct        *sqo_mm;
 248         wait_queue_head_t       sqo_wait;
 249
 250         /*
 251          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 252          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 253          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 254          */
 255         struct fixed_file_data  *file_data;
 256         unsigned                nr_user_files;
 257         int                     ring_fd;
 258         struct file             *ring_file;
 259
 260         /* if used, fixed mapped user buffers */
 261         unsigned                nr_user_bufs;
 262         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 263
 264         struct user_struct      *user;
 265
 266         const struct cred       *creds;
 267
 268         /* 0 is for ctx quiesce/reinit/free, 1 is for sqo_thread started */
 269         struct completion       *completions;
 270
 271         /* if all else fails... */
 272         struct io_kiocb         *fallback_req;
 273
 274 #if defined(CONFIG_UNIX)
 275         struct socket           *ring_sock;
 276 #endif
 277
 278         struct idr              personality_idr;
 279
 280         struct {
 281                 unsigned                cached_cq_tail;
 282                 unsigned                cq_entries;
 283                 unsigned                cq_mask;
 284                 atomic_t                cq_timeouts;
 285                 unsigned long           cq_check_overflow;
 286                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 287                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 288                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 289         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 290
 291         struct {
 292                 struct mutex            uring_lock;
 293                 wait_queue_head_t       wait;
 294         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 295
 296         struct {
 297                 spinlock_t              completion_lock;
 298                 struct llist_head       poll_llist;
 299
 300                 /*
 301                  * ->poll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 302                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 303                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 304                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 305                  */
 306                 struct list_head        poll_list;
 307                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 308                 unsigned                cancel_hash_bits;
 309                 bool                    poll_multi_file;
 310
 311                 spinlock_t              inflight_lock;
 312                 struct list_head        inflight_list;
 313         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 314 };
 315
 316 /*
 317  * First field must be the file pointer in all the
 318  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 319  */
 320 struct io_poll_iocb {
 321         struct file                     *file;
 322         union {
 323                 struct wait_queue_head  *head;
 324                 u64                     addr;
 325         };
 326         __poll_t                        events;
 327         bool                            done;
 328         bool                            canceled;
 329         struct wait_queue_entry         wait;
 330 };
 331
 332 struct io_close {
 333         struct file                     *file;
 334         struct file                     *put_file;
 335         int                             fd;
 336 };
 337
 338 struct io_timeout_data {
 339         struct io_kiocb                 *req;
 340         struct hrtimer                  timer;
 341         struct timespec64               ts;
 342         enum hrtimer_mode               mode;
 343         u32                             seq_offset;
 344 };
 345
 346 struct io_accept {
 347         struct file                     *file;
 348         struct sockaddr __user          *addr;
 349         int __user                      *addr_len;
 350         int                             flags;
 351 };
 352
 353 struct io_sync {
 354         struct file                     *file;
 355         loff_t                          len;
 356         loff_t                          off;
 357         int                             flags;
 358         int                             mode;
 359 };
 360
 361 struct io_cancel {
 362         struct file                     *file;
 363         u64                             addr;
 364 };
 365
 366 struct io_timeout {
 367         struct file                     *file;
 368         u64                             addr;
 369         int                             flags;
 370         unsigned                        count;
 371 };
 372
 373 struct io_rw {
 374         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 375         struct kiocb                    kiocb;
 376         u64                             addr;
 377         u64                             len;
 378 };
 379
 380 struct io_connect {
 381         struct file                     *file;
 382         struct sockaddr __user          *addr;
 383         int                             addr_len;
 384 };
 385
 386 struct io_sr_msg {
 387         struct file                     *file;
 388         union {
 389                 struct user_msghdr __user *msg;
 390                 void __user             *buf;
 391         };
 392         int                             msg_flags;
 393         size_t                          len;
 394 };
 395
 396 struct io_open {
 397         struct file                     *file;
 398         int                             dfd;
 399         union {
 400                 unsigned                mask;
 401         };
 402         struct filename                 *filename;
 403         struct statx __user             *buffer;
 404         struct open_how                 how;
 405 };
 406
 407 struct io_files_update {
 408         struct file                     *file;
 409         u64                             arg;
 410         u32                             nr_args;
 411         u32                             offset;
 412 };
 413
 414 struct io_fadvise {
 415         struct file                     *file;
 416         u64                             offset;
 417         u32                             len;
 418         u32                             advice;
 419 };
 420
 421 struct io_madvise {
 422         struct file                     *file;
 423         u64                             addr;
 424         u32                             len;
 425         u32                             advice;
 426 };
 427
 428 struct io_epoll {
 429         struct file                     *file;
 430         int                             epfd;
 431         int                             op;
 432         int                             fd;
 433         struct epoll_event              event;
 434 };
 435
 436 struct io_async_connect {
 437         struct sockaddr_storage         address;
 438 };
 439
 440 struct io_async_msghdr {
 441         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 442         struct iovec                    *iov;
 443         struct sockaddr __user          *uaddr;
 444         struct msghdr                   msg;
 445 };
 446
 447 struct io_async_rw {
 448         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 449         struct iovec                    *iov;
 450         ssize_t                         nr_segs;
 451         ssize_t                         size;
 452 };
 453
 454 struct io_async_ctx {
 455         union {
 456                 struct io_async_rw      rw;
 457                 struct io_async_msghdr  msg;
 458                 struct io_async_connect connect;
 459                 struct io_timeout_data  timeout;
 460         };
 461 };
 462
 463 enum {
 464         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 465         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 466         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 467         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 468         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 469
 470         REQ_F_LINK_NEXT_BIT,
 471         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 472         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 473         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 474         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 475         REQ_F_IOPOLL_COMPLETED_BIT,
 476         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 477         REQ_F_TIMEOUT_BIT,
 478         REQ_F_ISREG_BIT,
 479         REQ_F_MUST_PUNT_BIT,
 480         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT,
 481         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
 482         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 483 };
 484
 485 enum {
 486         /* ctx owns file */
 487         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 488         /* drain existing IO first */
 489         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 490         /* linked sqes */
 491         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 492         /* doesn't sever on completion < 0 */
 493         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 494         /* IOSQE_ASYNC */
 495         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 496
 497         /* already grabbed next link */
 498         REQ_F_LINK_NEXT         = BIT(REQ_F_LINK_NEXT_BIT),
 499         /* fail rest of links */
 500         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 501         /* on inflight list */
 502         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 503         /* read/write uses file position */
 504         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 505         /* must not punt to workers */
 506         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 507         /* polled IO has completed */
 508         REQ_F_IOPOLL_COMPLETED  = BIT(REQ_F_IOPOLL_COMPLETED_BIT),
 509         /* has linked timeout */
 510         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 511         /* timeout request */
 512         REQ_F_TIMEOUT           = BIT(REQ_F_TIMEOUT_BIT),
 513         /* regular file */
 514         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 515         /* must be punted even for NONBLOCK */
 516         REQ_F_MUST_PUNT         = BIT(REQ_F_MUST_PUNT_BIT),
 517         /* no timeout sequence */
 518         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ     = BIT(REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT),
 519         /* completion under lock */
 520         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
 521         /* needs cleanup */
 522         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 523 };
 524
 525 /*
 526  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 527  * as the first entry in their struct definition. So you can
 528  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 529  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 530  */
 531 struct io_kiocb {
 532         union {
 533                 struct file             *file;
 534                 struct io_rw            rw;
 535                 struct io_poll_iocb     poll;
 536                 struct io_accept        accept;
 537                 struct io_sync          sync;
 538                 struct io_cancel        cancel;
 539                 struct io_timeout       timeout;
 540                 struct io_connect       connect;
 541                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 542                 struct io_open          open;
 543                 struct io_close         close;
 544                 struct io_files_update  files_update;
 545                 struct io_fadvise       fadvise;
 546                 struct io_madvise       madvise;
 547                 struct io_epoll         epoll;
 548         };
 549
 550         struct io_async_ctx             *io;
 551         /*
 552          * llist_node is only used for poll deferred completions
 553          */
 554         struct llist_node               llist_node;
 555         bool                            in_async;
 556         bool                            needs_fixed_file;
 557         u8                              opcode;
 558
 559         struct io_ring_ctx      *ctx;
 560         union {
 561                 struct list_head        list;
 562                 struct hlist_node       hash_node;
 563         };
 564         struct list_head        link_list;
 565         unsigned int            flags;
 566         refcount_t              refs;
 567         u64                     user_data;
 568         u32                     result;
 569         u32                     sequence;
 570
 571         struct list_head        inflight_entry;
 572
 573         struct io_wq_work       work;
 574 };
 575
 576 #define IO_PLUG_THRESHOLD               2
 577 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 578
 579 struct io_submit_state {
 580         struct blk_plug         plug;
 581
 582         /*
 583          * io_kiocb alloc cache
 584          */
 585         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 586         unsigned int            free_reqs;
 587
 588         /*
 589          * File reference cache
 590          */
 591         struct file             *file;
 592         unsigned int            fd;
 593         unsigned int            has_refs;
 594         unsigned int            used_refs;
 595         unsigned int            ios_left;
 596 };
 597
 598 struct io_op_def {
 599         /* needs req->io allocated for deferral/async */
 600         unsigned                async_ctx : 1;
 601         /* needs current->mm setup, does mm access */
 602         unsigned                needs_mm : 1;
 603         /* needs req->file assigned */
 604         unsigned                needs_file : 1;
 605         /* needs req->file assigned IFF fd is >= 0 */
 606         unsigned                fd_non_neg : 1;
 607         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 608         unsigned                hash_reg_file : 1;
 609         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 610         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 611         /* opcode is not supported by this kernel */
 612         unsigned                not_supported : 1;
 613         /* needs file table */
 614         unsigned                file_table : 1;
 615         /* needs ->fs */
 616         unsigned                needs_fs : 1;
 617 };
 618
 619 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 620         [IORING_OP_NOP] = {},
 621         [IORING_OP_READV] = {
 622                 .async_ctx              = 1,
 623                 .needs_mm               = 1,
 624                 .needs_file             = 1,
 625                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 626         },
 627         [IORING_OP_WRITEV] = {
 628                 .async_ctx              = 1,
 629                 .needs_mm               = 1,
 630                 .needs_file             = 1,
 631                 .hash_reg_file          = 1,
 632                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 633         },
 634         [IORING_OP_FSYNC] = {
 635                 .needs_file             = 1,
 636         },
 637         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 638                 .needs_file             = 1,
 639                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 640         },
 641         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 642                 .needs_file             = 1,
 643                 .hash_reg_file          = 1,
 644                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 645         },
 646         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 647                 .needs_file             = 1,
 648                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 649         },
 650         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 651         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 652                 .needs_file             = 1,
 653         },
 654         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 655                 .async_ctx              = 1,
 656                 .needs_mm               = 1,
 657                 .needs_file             = 1,
 658                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 659                 .needs_fs               = 1,
 660         },
 661         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 662                 .async_ctx              = 1,
 663                 .needs_mm               = 1,
 664                 .needs_file             = 1,
 665                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 666                 .needs_fs               = 1,
 667         },
 668         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 669                 .async_ctx              = 1,
 670                 .needs_mm               = 1,
 671         },
 672         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
 673         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 674                 .needs_mm               = 1,
 675                 .needs_file             = 1,
 676                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 677                 .file_table             = 1,
 678         },
 679         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 680         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 681                 .async_ctx              = 1,
 682                 .needs_mm               = 1,
 683         },
 684         [IORING_OP_CONNECT] = {
 685                 .async_ctx              = 1,
 686                 .needs_mm               = 1,
 687                 .needs_file             = 1,
 688                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 689         },
 690         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 691                 .needs_file             = 1,
 692         },
 693         [IORING_OP_OPENAT] = {
 694                 .needs_file             = 1,
 695                 .fd_non_neg             = 1,
 696                 .file_table             = 1,
 697                 .needs_fs               = 1,
 698         },
 699         [IORING_OP_CLOSE] = {
 700                 .needs_file             = 1,
 701                 .file_table             = 1,
 702         },
 703         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 704                 .needs_mm               = 1,
 705                 .file_table             = 1,
 706         },
 707         [IORING_OP_STATX] = {
 708                 .needs_mm               = 1,
 709                 .needs_file             = 1,
 710                 .fd_non_neg             = 1,
 711                 .needs_fs               = 1,
 712         },
 713         [IORING_OP_READ] = {
 714                 .needs_mm               = 1,
 715                 .needs_file             = 1,
 716                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 717         },
 718         [IORING_OP_WRITE] = {
 719                 .needs_mm               = 1,
 720                 .needs_file             = 1,
 721                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 722         },
 723         [IORING_OP_FADVISE] = {
 724                 .needs_file             = 1,
 725         },
 726         [IORING_OP_MADVISE] = {
 727                 .needs_mm               = 1,
 728         },
 729         [IORING_OP_SEND] = {
 730                 .needs_mm               = 1,
 731                 .needs_file             = 1,
 732                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 733         },
 734         [IORING_OP_RECV] = {
 735                 .needs_mm               = 1,
 736                 .needs_file             = 1,
 737                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 738         },
 739         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 740                 .needs_file             = 1,
 741                 .fd_non_neg             = 1,
 742                 .file_table             = 1,
 743                 .needs_fs               = 1,
 744         },
 745         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 746                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 747                 .file_table             = 1,
 748         },
 749 };
 750
 751 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr);
 752 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 753 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 754 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 755 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 756 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 757 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
 758                                  struct io_uring_files_update *ip,
 759                                  unsigned nr_args);
 760 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req);
 761 static void io_ring_file_ref_flush(struct fixed_file_data *data);
 762 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req);
 763
 764 static struct kmem_cache *req_cachep;
 765
 766 static const struct file_operations io_uring_fops;
 767
 768 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 769 {
 770 #if defined(CONFIG_UNIX)
 771         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
 772                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 773
 774                 return ctx->ring_sock->sk;
 775         }
 776 #endif
 777         return NULL;
 778 }
 779 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 780
 781 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
 782 {
 783         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
 784
 785         complete(&ctx->completions[0]);
 786 }
 787
 788 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
 789 {
 790         struct io_ring_ctx *ctx;
 791         int hash_bits;
 792
 793         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 794         if (!ctx)
 795                 return NULL;
 796
 797         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
 798         if (!ctx->fallback_req)
 799                 goto err;
 800
 801         ctx->completions = kmalloc(2 * sizeof(struct completion), GFP_KERNEL);
 802         if (!ctx->completions)
 803                 goto err;
 804
 805         /*
 806          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
 807          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
 808          */
 809         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
 810         hash_bits -= 5;
 811         if (hash_bits <= 0)
 812                 hash_bits = 1;
 813         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
 814         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
 815                                         GFP_KERNEL);
 816         if (!ctx->cancel_hash)
 817                 goto err;
 818         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
 819
 820         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
 821                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
 822                 goto err;
 823
 824         ctx->flags = p->flags;
 825         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
 826         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
 827         init_completion(&ctx->completions[0]);
 828         init_completion(&ctx->completions[1]);
 829         idr_init(&ctx->personality_idr);
 830         mutex_init(&ctx->uring_lock);
 831         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 832         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 833         init_llist_head(&ctx->poll_llist);
 834         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
 835         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
 836         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
 837         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
 838         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
 839         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
 840         return ctx;
 841 err:
 842         if (ctx->fallback_req)
 843                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
 844         kfree(ctx->completions);
 845         kfree(ctx->cancel_hash);
 846         kfree(ctx);
 847         return NULL;
 848 }
 849
 850 static inline bool __req_need_defer(struct io_kiocb *req)
 851 {
 852         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 853
 854         return req->sequence != ctx->cached_cq_tail + ctx->cached_sq_dropped
 855                                         + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
 856 }
 857
 858 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
 859 {
 860         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))
 861                 return __req_need_defer(req);
 862
 863         return false;
 864 }
 865
 866 static struct io_kiocb *io_get_deferred_req(struct io_ring_ctx *ctx)
 867 {
 868         struct io_kiocb *req;
 869
 870         req = list_first_entry_or_null(&ctx->defer_list, struct io_kiocb, list);
 871         if (req && !req_need_defer(req)) {
 872                 list_del_init(&req->list);
 873                 return req;
 874         }
 875
 876         return NULL;
 877 }
 878
 879 static struct io_kiocb *io_get_timeout_req(struct io_ring_ctx *ctx)
 880 {
 881         struct io_kiocb *req;
 882
 883         req = list_first_entry_or_null(&ctx->timeout_list, struct io_kiocb, list);
 884         if (req) {
 885                 if (req->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
 886                         return NULL;
 887                 if (!__req_need_defer(req)) {
 888                         list_del_init(&req->list);
 889                         return req;
 890                 }
 891         }
 892
 893         return NULL;
 894 }
 895
 896 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
 897 {
 898         struct io_rings *rings = ctx->rings;
 899
 900         /* order cqe stores with ring update */
 901         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
 902
 903         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
 904                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
 905                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
 906         }
 907 }
 908
 909 static inline void io_req_work_grab_env(struct io_kiocb *req,
 910                                         const struct io_op_def *def)
 911 {
 912         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
 913                 mmgrab(current->mm);
 914                 req->work.mm = current->mm;
 915         }
 916         if (!req->work.creds)
 917                 req->work.creds = get_current_cred();
 918         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
 919                 spin_lock(&current->fs->lock);
 920                 if (!current->fs->in_exec) {
 921                         req->work.fs = current->fs;
 922                         req->work.fs->users++;
 923                 } else {
 924                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
 925                 }
 926                 spin_unlock(&current->fs->lock);
 927         }
 928 }
 929
 930 static inline void io_req_work_drop_env(struct io_kiocb *req)
 931 {
 932         if (req->work.mm) {
 933                 mmdrop(req->work.mm);
 934                 req->work.mm = NULL;
 935         }
 936         if (req->work.creds) {
 937                 put_cred(req->work.creds);
 938                 req->work.creds = NULL;
 939         }
 940         if (req->work.fs) {
 941                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
 942
 943                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
 944                 if (--fs->users)
 945                         fs = NULL;
 946                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
 947                 if (fs)
 948                         free_fs_struct(fs);
 949         }
 950 }
 951
 952 static inline bool io_prep_async_work(struct io_kiocb *req,
 953                                       struct io_kiocb **link)
 954 {
 955         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
 956         bool do_hashed = false;
 957
 958         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
 959                 if (def->hash_reg_file)
 960                         do_hashed = true;
 961         } else {
 962                 if (def->unbound_nonreg_file)
 963                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
 964         }
 965
 966         io_req_work_grab_env(req, def);
 967
 968         *link = io_prep_linked_timeout(req);
 969         return do_hashed;
 970 }
 971
 972 static inline void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
 973 {
 974         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 975         struct io_kiocb *link;
 976         bool do_hashed;
 977
 978         do_hashed = io_prep_async_work(req, &link);
 979
 980         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, do_hashed, req, &req->work,
 981                                         req->flags);
 982         if (!do_hashed) {
 983                 io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
 984         } else {
 985                 io_wq_enqueue_hashed(ctx->io_wq, &req->work,
 986                                         file_inode(req->file));
 987         }
 988
 989         if (link)
 990                 io_queue_linked_timeout(link);
 991 }
 992
 993 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
 994 {
 995         int ret;
 996
 997         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
 998         if (ret != -1) {
 999                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
1000                 list_del_init(&req->list);
1001                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1002                 io_put_req(req);
1003         }
1004 }
1005
1006 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1007 {
1008         struct io_kiocb *req, *tmp;
1009
1010         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1011         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
1012                 io_kill_timeout(req);
1013         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1014 }
1015
1016 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1017 {
1018         struct io_kiocb *req;
1019
1020         while ((req = io_get_timeout_req(ctx)) != NULL)
1021                 io_kill_timeout(req);
1022
1023         __io_commit_cqring(ctx);
1024
1025         while ((req = io_get_deferred_req(ctx)) != NULL)
1026                 io_queue_async_work(req);
1027 }
1028
1029 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1030 {
1031         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1032         unsigned tail;
1033
1034         tail = ctx->cached_cq_tail;
1035         /*
1036          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1037          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1038          * fill the cq entry
1039          */
1040         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1041                 return NULL;
1042
1043         ctx->cached_cq_tail++;
1044         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1045 }
1046
1047 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1048 {
1049         if (!ctx->cq_ev_fd)
1050                 return false;
1051         if (!ctx->eventfd_async)
1052                 return true;
1053         return io_wq_current_is_worker() || in_interrupt();
1054 }
1055
1056 static void __io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx, bool trigger_ev)
1057 {
1058         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1059                 wake_up(&ctx->wait);
1060         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1061                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1062         if (trigger_ev)
1063                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1064 }
1065
1066 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1067 {
1068         __io_cqring_ev_posted(ctx, io_should_trigger_evfd(ctx));
1069 }
1070
1071 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1072 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1073 {
1074         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1075         struct io_uring_cqe *cqe;
1076         struct io_kiocb *req;
1077         unsigned long flags;
1078         LIST_HEAD(list);
1079
1080         if (!force) {
1081                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1082                         return true;
1083                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1084                     rings->cq_ring_entries))
1085                         return false;
1086         }
1087
1088         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1089
1090         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1091         if (force)
1092                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1093
1094         cqe = NULL;
1095         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1096                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1097                 if (!cqe && !force)
1098                         break;
1099
1100                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1101                                                 list);
1102                 list_move(&req->list, &list);
1103                 if (cqe) {
1104                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1105                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1106                         WRITE_ONCE(cqe->flags, 0);
1107                 } else {
1108                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1109                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1110                 }
1111         }
1112
1113         io_commit_cqring(ctx);
1114         if (cqe) {
1115                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1116                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1117         }
1118         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1119         io_cqring_ev_posted(ctx);
1120
1121         while (!list_empty(&list)) {
1122                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
1123                 list_del(&req->list);
1124                 io_put_req(req);
1125         }
1126
1127         return cqe != NULL;
1128 }
1129
1130 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1131 {
1132         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1133         struct io_uring_cqe *cqe;
1134
1135         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1136
1137         /*
1138          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1139          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1140          * the ring.
1141          */
1142         cqe = io_get_cqring(ctx);
1143         if (likely(cqe)) {
1144                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1145                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1146                 WRITE_ONCE(cqe->flags, 0);
1147         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1148                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1149                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1150         } else {
1151                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1152                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1153                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1154                 }
1155                 refcount_inc(&req->refs);
1156                 req->result = res;
1157                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
1158         }
1159 }
1160
1161 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res)
1162 {
1163         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1164         unsigned long flags;
1165
1166         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1167         io_cqring_fill_event(req, res);
1168         io_commit_cqring(ctx);
1169         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1170
1171         io_cqring_ev_posted(ctx);
1172 }
1173
1174 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1175 {
1176         return req == (struct io_kiocb *)
1177                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1178 }
1179
1180 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1181 {
1182         struct io_kiocb *req;
1183
1184         req = ctx->fallback_req;
1185         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) ctx->fallback_req))
1186                 return req;
1187
1188         return NULL;
1189 }
1190
1191 static struct io_kiocb *io_get_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1192                                    struct io_submit_state *state)
1193 {
1194         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1195         struct io_kiocb *req;
1196
1197         if (!state) {
1198                 req = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1199                 if (unlikely(!req))
1200                         goto fallback;
1201         } else if (!state->free_reqs) {
1202                 size_t sz;
1203                 int ret;
1204
1205                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1206                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1207
1208                 /*
1209                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1210                  * retry single alloc to be on the safe side.
1211                  */
1212                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1213                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1214                         if (!state->reqs[0])
1215                                 goto fallback;
1216                         ret = 1;
1217                 }
1218                 state->free_reqs = ret - 1;
1219                 req = state->reqs[ret - 1];
1220         } else {
1221                 state->free_reqs--;
1222                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1223         }
1224
1225 got_it:
1226         req->io = NULL;
1227         req->file = NULL;
1228         req->ctx = ctx;
1229         req->flags = 0;
1230         /* one is dropped after submission, the other at completion */
1231         refcount_set(&req->refs, 2);
1232         req->result = 0;
1233         INIT_IO_WORK(&req->work, io_wq_submit_work);
1234         return req;
1235 fallback:
1236         req = io_get_fallback_req(ctx);
1237         if (req)
1238                 goto got_it;
1239         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1240         return NULL;
1241 }
1242
1243 static void __io_req_do_free(struct io_kiocb *req)
1244 {
1245         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1246                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1247         else
1248                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) req->ctx->fallback_req);
1249 }
1250
1251 static void __io_req_aux_free(struct io_kiocb *req)
1252 {
1253         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1254
1255         kfree(req->io);
1256         if (req->file) {
1257                 if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1258                         percpu_ref_put(&ctx->file_data->refs);
1259                 else
1260                         fput(req->file);
1261         }
1262
1263         io_req_work_drop_env(req);
1264 }
1265
1266 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1267 {
1268         __io_req_aux_free(req);
1269
1270         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
1271                 io_cleanup_req(req);
1272
1273         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1274                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1275                 unsigned long flags;
1276
1277                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1278                 list_del(&req->inflight_entry);
1279                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1280                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1281                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1282         }
1283
1284         percpu_ref_put(&req->ctx->refs);
1285         __io_req_do_free(req);
1286 }
1287
1288 struct req_batch {
1289         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1290         int to_free;
1291         int need_iter;
1292 };
1293
1294 static void io_free_req_many(struct io_ring_ctx *ctx, struct req_batch *rb)
1295 {
1296         int fixed_refs = rb->to_free;
1297
1298         if (!rb->to_free)
1299                 return;
1300         if (rb->need_iter) {
1301                 int i, inflight = 0;
1302                 unsigned long flags;
1303
1304                 fixed_refs = 0;
1305                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1306                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1307
1308                         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) {
1309                                 req->file = NULL;
1310                                 fixed_refs++;
1311                         }
1312                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1313                                 inflight++;
1314                         __io_req_aux_free(req);
1315                 }
1316                 if (!inflight)
1317                         goto do_free;
1318
1319                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1320                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1321                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1322
1323                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1324                                 list_del(&req->inflight_entry);
1325                                 if (!--inflight)
1326                                         break;
1327                         }
1328                 }
1329                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1330
1331                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1332                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1333         }
1334 do_free:
1335         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1336         if (fixed_refs)
1337                 percpu_ref_put_many(&ctx->file_data->refs, fixed_refs);
1338         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1339         rb->to_free = rb->need_iter = 0;
1340 }
1341
1342 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1343 {
1344         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1345         int ret;
1346
1347         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1348         if (ret != -1) {
1349                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1350                 io_commit_cqring(ctx);
1351                 req->flags &= ~REQ_F_LINK;
1352                 io_put_req(req);
1353                 return true;
1354         }
1355
1356         return false;
1357 }
1358
1359 static void io_req_link_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1360 {
1361         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1362         bool wake_ev = false;
1363
1364         /* Already got next link */
1365         if (req->flags & REQ_F_LINK_NEXT)
1366                 return;
1367
1368         /*
1369          * The list should never be empty when we are called here. But could
1370          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1371          * safe side.
1372          */
1373         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1374                 struct io_kiocb *nxt = list_first_entry(&req->link_list,
1375                                                 struct io_kiocb, link_list);
1376
1377                 if (unlikely((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1378                              (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT))) {
1379                         list_del_init(&nxt->link_list);
1380                         wake_ev |= io_link_cancel_timeout(nxt);
1381                         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1382                         continue;
1383                 }
1384
1385                 list_del_init(&req->link_list);
1386                 if (!list_empty(&nxt->link_list))
1387                         nxt->flags |= REQ_F_LINK;
1388                 *nxtptr = nxt;
1389                 break;
1390         }
1391
1392         req->flags |= REQ_F_LINK_NEXT;
1393         if (wake_ev)
1394                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1395 }
1396
1397 /*
1398  * Called if REQ_F_LINK is set, and we fail the head request
1399  */
1400 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1401 {
1402         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1403         unsigned long flags;
1404
1405         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1406
1407         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1408                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1409                                                 struct io_kiocb, link_list);
1410
1411                 list_del_init(&link->link_list);
1412                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1413
1414                 if ((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1415                     link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
1416                         io_link_cancel_timeout(link);
1417                 } else {
1418                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1419                         __io_double_put_req(link);
1420                 }
1421                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1422         }
1423
1424         io_commit_cqring(ctx);
1425         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1426         io_cqring_ev_posted(ctx);
1427 }
1428
1429 static void io_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
1430 {
1431         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK)))
1432                 return;
1433
1434         /*
1435          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1436          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1437          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1438          * of the chain.
1439          */
1440         if (req->flags & REQ_F_FAIL_LINK) {
1441                 io_fail_links(req);
1442         } else if ((req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_COMP_LOCKED)) ==
1443                         REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1444                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1445                 unsigned long flags;
1446
1447                 /*
1448                  * If this is a timeout link, we could be racing with the
1449                  * timeout timer. Grab the completion lock for this case to
1450                  * protect against that.
1451                  */
1452                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1453                 io_req_link_next(req, nxt);
1454                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1455         } else {
1456                 io_req_link_next(req, nxt);
1457         }
1458 }
1459
1460 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1461 {
1462         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1463
1464         io_req_find_next(req, &nxt);
1465         __io_free_req(req);
1466
1467         if (nxt)
1468                 io_queue_async_work(nxt);
1469 }
1470
1471 /*
1472  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1473  * was the last reference to this request.
1474  */
1475 __attribute__((nonnull))
1476 static void io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1477 {
1478         io_req_find_next(req, nxtptr);
1479
1480         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1481                 __io_free_req(req);
1482 }
1483
1484 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1485 {
1486         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1487                 io_free_req(req);
1488 }
1489
1490 /*
1491  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1492  * within the completion handling itself.
1493  */
1494 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1495 {
1496         /* drop both submit and complete references */
1497         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1498                 __io_free_req(req);
1499 }
1500
1501 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1502 {
1503         /* drop both submit and complete references */
1504         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1505                 io_free_req(req);
1506 }
1507
1508 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1509 {
1510         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1511
1512         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1513                 /*
1514                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1515                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1516                  * entries. We cannot safely to it from here.
1517                  */
1518                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1519                         return -1U;
1520
1521                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1522         }
1523
1524         /* See comment at the top of this file */
1525         smp_rmb();
1526         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1527 }
1528
1529 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1530 {
1531         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1532
1533         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1534         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1535 }
1536
1537 static inline bool io_req_multi_free(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1538 {
1539         if ((req->flags & REQ_F_LINK) || io_is_fallback_req(req))
1540                 return false;
1541
1542         if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) || req->io)
1543                 rb->need_iter++;
1544
1545         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1546         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1547                 io_free_req_many(req->ctx, rb);
1548         return true;
1549 }
1550
1551 /*
1552  * Find and free completed poll iocbs
1553  */
1554 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1555                                struct list_head *done)
1556 {
1557         struct req_batch rb;
1558         struct io_kiocb *req;
1559
1560         rb.to_free = rb.need_iter = 0;
1561         while (!list_empty(done)) {
1562                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1563                 list_del(&req->list);
1564
1565                 io_cqring_fill_event(req, req->result);
1566                 (*nr_events)++;
1567
1568                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs) &&
1569                     !io_req_multi_free(&rb, req))
1570                         io_free_req(req);
1571         }
1572
1573         io_commit_cqring(ctx);
1574         io_free_req_many(ctx, &rb);
1575 }
1576
1577 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1578                         long min)
1579 {
1580         struct io_kiocb *req, *tmp;
1581         LIST_HEAD(done);
1582         bool spin;
1583         int ret;
1584
1585         /*
1586          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1587          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1588          */
1589         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1590
1591         ret = 0;
1592         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
1593                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
1594
1595                 /*
1596                  * Move completed entries to our local list. If we find a
1597                  * request that requires polling, break out and complete
1598                  * the done list first, if we have entries there.
1599                  */
1600                 if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED) {
1601                         list_move_tail(&req->list, &done);
1602                         continue;
1603                 }
1604                 if (!list_empty(&done))
1605                         break;
1606
1607                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
1608                 if (ret < 0)
1609                         break;
1610
1611                 if (ret && spin)
1612                         spin = false;
1613                 ret = 0;
1614         }
1615
1616         if (!list_empty(&done))
1617                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
1618
1619         return ret;
1620 }
1621
1622 /*
1623  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
1624  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
1625  * as a non-spinning completion check.
1626  */
1627 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1628                                 long min)
1629 {
1630         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
1631                 int ret;
1632
1633                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
1634                 if (ret < 0)
1635                         return ret;
1636                 if (!min || *nr_events >= min)
1637                         return 0;
1638         }
1639
1640         return 1;
1641 }
1642
1643 /*
1644  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1645  * find and complete them.
1646  */
1647 static void io_iopoll_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1648 {
1649         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1650                 return;
1651
1652         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1653         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
1654                 unsigned int nr_events = 0;
1655
1656                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 1);
1657
1658                 /*
1659                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1660                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1661                  */
1662                 cond_resched();
1663         }
1664         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1665 }
1666
1667 static int __io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1668                             long min)
1669 {
1670         int iters = 0, ret = 0;
1671
1672         do {
1673                 int tmin = 0;
1674
1675                 /*
1676                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1677                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1678                  * already triggered a CQE (eg in error).
1679                  */
1680                 if (io_cqring_events(ctx, false))
1681                         break;
1682
1683                 /*
1684                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1685                  * application entering polling for a command before it gets
1686                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1687                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1688                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1689                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1690                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1691                  * very same mutex.
1692                  */
1693                 if (!(++iters & 7)) {
1694                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1695                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1696                 }
1697
1698                 if (*nr_events < min)
1699                         tmin = min - *nr_events;
1700
1701                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, nr_events, tmin);
1702                 if (ret <= 0)
1703                         break;
1704                 ret = 0;
1705         } while (min && !*nr_events && !need_resched());
1706
1707         return ret;
1708 }
1709
1710 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1711                            long min)
1712 {
1713         int ret;
1714
1715         /*
1716          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
1717          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
1718          * that got punted to a workqueue.
1719          */
1720         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1721         ret = __io_iopoll_check(ctx, nr_events, min);
1722         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1723         return ret;
1724 }
1725
1726 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
1727 {
1728         /*
1729          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1730          * thread.
1731          */
1732         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1733                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
1734
1735                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1736         }
1737         file_end_write(req->file);
1738 }
1739
1740 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1741 {
1742         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1743                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1744 }
1745
1746 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res)
1747 {
1748         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1749
1750         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1751                 kiocb_end_write(req);
1752
1753         if (res != req->result)
1754                 req_set_fail_links(req);
1755         io_cqring_add_event(req, res);
1756 }
1757
1758 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1759 {
1760         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1761
1762         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1763         io_put_req(req);
1764 }
1765
1766 static struct io_kiocb *__io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res)
1767 {
1768         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1769         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1770
1771         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1772         io_put_req_find_next(req, &nxt);
1773
1774         return nxt;
1775 }
1776
1777 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1778 {
1779         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1780
1781         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1782                 kiocb_end_write(req);
1783
1784         if (res != req->result)
1785                 req_set_fail_links(req);
1786         req->result = res;
1787         if (res != -EAGAIN)
1788                 req->flags |= REQ_F_IOPOLL_COMPLETED;
1789 }
1790
1791 /*
1792  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1793  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1794  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
1795  * accessing the kiocb cookie.
1796  */
1797 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
1798 {
1799         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1800
1801         /*
1802          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1803          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1804          * different devices.
1805          */
1806         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
1807                 ctx->poll_multi_file = false;
1808         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
1809                 struct io_kiocb *list_req;
1810
1811                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
1812                                                 list);
1813                 if (list_req->file != req->file)
1814                         ctx->poll_multi_file = true;
1815         }
1816
1817         /*
1818          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1819          * it to the front so we find it first.
1820          */
1821         if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED)
1822                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
1823         else
1824                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
1825 }
1826
1827 static void io_file_put(struct io_submit_state *state)
1828 {
1829         if (state->file) {
1830                 int diff = state->has_refs - state->used_refs;
1831
1832                 if (diff)
1833                         fput_many(state->file, diff);
1834                 state->file = NULL;
1835         }
1836 }
1837
1838 /*
1839  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
1840  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
1841  * has more than one submission.
1842  */
1843 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
1844 {
1845         if (!state)
1846                 return fget(fd);
1847
1848         if (state->file) {
1849                 if (state->fd == fd) {
1850                         state->used_refs++;
1851                         state->ios_left--;
1852                         return state->file;
1853                 }
1854                 io_file_put(state);
1855         }
1856         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
1857         if (!state->file)
1858                 return NULL;
1859
1860         state->fd = fd;
1861         state->has_refs = state->ios_left;
1862         state->used_refs = 1;
1863         state->ios_left--;
1864         return state->file;
1865 }
1866
1867 /*
1868  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1869  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1870  * inline.
1871  */
1872 static bool io_file_supports_async(struct file *file)
1873 {
1874         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1875
1876         if (S_ISBLK(mode) || S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
1877                 return true;
1878         if (S_ISREG(mode) && file->f_op != &io_uring_fops)
1879                 return true;
1880
1881         return false;
1882 }
1883
1884 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
1885                       bool force_nonblock)
1886 {
1887         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1888         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
1889         unsigned ioprio;
1890         int ret;
1891
1892         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
1893                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
1894
1895         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
1896         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
1897                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
1898                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
1899         }
1900         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
1901         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
1902         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
1903         if (unlikely(ret))
1904                 return ret;
1905
1906         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
1907         if (ioprio) {
1908                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
1909                 if (ret)
1910                         return ret;
1911
1912                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
1913         } else
1914                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
1915
1916         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
1917         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
1918             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
1919                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
1920
1921         if (force_nonblock)
1922                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
1923
1924         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
1925                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
1926                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
1927                         return -EOPNOTSUPP;
1928
1929                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
1930                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
1931                 req->result = 0;
1932         } else {
1933                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
1934                         return -EINVAL;
1935                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
1936         }
1937
1938         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
1939         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
1940         /* we own ->private, reuse it for the buffer index */
1941         req->rw.kiocb.private = (void *) (unsigned long)
1942                                         READ_ONCE(sqe->buf_index);
1943         return 0;
1944 }
1945
1946 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
1947 {
1948         switch (ret) {
1949         case -EIOCBQUEUED:
1950                 break;
1951         case -ERESTARTSYS:
1952         case -ERESTARTNOINTR:
1953         case -ERESTARTNOHAND:
1954         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
1955                 /*
1956                  * We can't just restart the syscall, since previously
1957                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
1958                  * IO with EINTR.
1959                  */
1960                 ret = -EINTR;
1961                 /* fall through */
1962         default:
1963                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
1964         }
1965 }
1966
1967 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret, struct io_kiocb **nxt,
1968                        bool in_async)
1969 {
1970         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1971
1972         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
1973                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
1974         if (in_async && ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
1975                 *nxt = __io_complete_rw(kiocb, ret);
1976         else
1977                 io_rw_done(kiocb, ret);
1978 }
1979
1980 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
1981                                struct iov_iter *iter)
1982 {
1983         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1984         size_t len = req->rw.len;
1985         struct io_mapped_ubuf *imu;
1986         unsigned index, buf_index;
1987         size_t offset;
1988         u64 buf_addr;
1989
1990         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
1991         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
1992                 return -EFAULT;
1993
1994         buf_index = (unsigned long) req->rw.kiocb.private;
1995         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
1996                 return -EFAULT;
1997
1998         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
1999         imu = &ctx->user_bufs[index];
2000         buf_addr = req->rw.addr;
2001
2002         /* overflow */
2003         if (buf_addr + len < buf_addr)
2004                 return -EFAULT;
2005         /* not inside the mapped region */
2006         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2007                 return -EFAULT;
2008
2009         /*
2010          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2011          * and advance us to the beginning.
2012          */
2013         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2014         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2015
2016         if (offset) {
2017                 /*
2018                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2019                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2020                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2021                  * we know that:
2022                  *
2023                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2024                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2025                  *    first and last bvec
2026                  *
2027                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2028                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2029                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2030                  * since we can just skip the first segment, which may not
2031                  * be PAGE_SIZE aligned.
2032                  */
2033                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2034
2035                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2036                         iov_iter_advance(iter, offset);
2037                 } else {
2038                         unsigned long seg_skip;
2039
2040                         /* skip first vec */
2041                         offset -= bvec->bv_len;
2042                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2043
2044                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2045                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2046                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2047                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2048                 }
2049         }
2050
2051         return len;
2052 }
2053
2054 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2055                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter)
2056 {
2057         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2058         size_t sqe_len = req->rw.len;
2059         u8 opcode;
2060
2061         opcode = req->opcode;
2062         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2063                 *iovec = NULL;
2064                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2065         }
2066
2067         /* buffer index only valid with fixed read/write */
2068         if (req->rw.kiocb.private)
2069                 return -EINVAL;
2070
2071         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2072                 ssize_t ret;
2073                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2074                 *iovec = NULL;
2075                 return ret;
2076         }
2077
2078         if (req->io) {
2079                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2080
2081                 *iovec = iorw->iov;
2082                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
2083                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
2084                         *iovec = NULL;
2085                 return iorw->size;
2086         }
2087
2088 #ifdef CONFIG_COMPAT
2089         if (req->ctx->compat)
2090                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2091                                                 iovec, iter);
2092 #endif
2093
2094         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2095 }
2096
2097 /*
2098  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2099  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2100  */
2101 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2102                            struct iov_iter *iter)
2103 {
2104         ssize_t ret = 0;
2105
2106         /*
2107          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2108          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2109          * the kiocb to be handled from an async context.
2110          */
2111         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2112                 return -EOPNOTSUPP;
2113         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2114                 return -EAGAIN;
2115
2116         while (iov_iter_count(iter)) {
2117                 struct iovec iovec;
2118                 ssize_t nr;
2119
2120                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2121                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2122                 } else {
2123                         /* fixed buffers import bvec */
2124                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2125                                                 + iter->iov_offset;
2126                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2127                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2128                 }
2129
2130                 if (rw == READ) {
2131                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2132                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2133                 } else {
2134                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2135                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2136                 }
2137
2138                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2139                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2140
2141                 if (nr < 0) {
2142                         if (!ret)
2143                                 ret = nr;
2144                         break;
2145                 }
2146                 ret += nr;
2147                 if (nr != iovec.iov_len)
2148                         break;
2149                 iov_iter_advance(iter, nr);
2150         }
2151
2152         return ret;
2153 }
2154
2155 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2156                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2157                           struct iov_iter *iter)
2158 {
2159         req->io->rw.nr_segs = iter->nr_segs;
2160         req->io->rw.size = io_size;
2161         req->io->rw.iov = iovec;
2162         if (!req->io->rw.iov) {
2163                 req->io->rw.iov = req->io->rw.fast_iov;
2164                 memcpy(req->io->rw.iov, fast_iov,
2165                         sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2166         } else {
2167                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2168         }
2169 }
2170
2171 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2172 {
2173         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2174                 return 0;
2175         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2176         return req->io == NULL;
2177 }
2178
2179 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2180                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2181                              struct iov_iter *iter)
2182 {
2183         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2184                 return 0;
2185         if (!req->io) {
2186                 if (io_alloc_async_ctx(req))
2187                         return -ENOMEM;
2188
2189                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2190         }
2191         return 0;
2192 }
2193
2194 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2195                         bool force_nonblock)
2196 {
2197         struct io_async_ctx *io;
2198         struct iov_iter iter;
2199         ssize_t ret;
2200
2201         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2202         if (ret)
2203                 return ret;
2204
2205         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2206                 return -EBADF;
2207
2208         if (!req->io)
2209                 return 0;
2210
2211         io = req->io;
2212         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2213         req->io = NULL;
2214         ret = io_import_iovec(READ, req, &io->rw.iov, &iter);
2215         req->io = io;
2216         if (ret < 0)
2217                 return ret;
2218
2219         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2220         return 0;
2221 }
2222
2223 static int io_read(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2224                    bool force_nonblock)
2225 {
2226         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2227         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2228         struct iov_iter iter;
2229         size_t iov_count;
2230         ssize_t io_size, ret;
2231
2232         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter);
2233         if (ret < 0)
2234                 return ret;
2235
2236         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2237         if (!force_nonblock)
2238                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2239
2240         req->result = 0;
2241         io_size = ret;
2242         if (req->flags & REQ_F_LINK)
2243                 req->result = io_size;
2244
2245         /*
2246          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2247          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2248          */
2249         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file)) {
2250                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2251                 goto copy_iov;
2252         }
2253
2254         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2255         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2256         if (!ret) {
2257                 ssize_t ret2;
2258
2259                 if (req->file->f_op->read_iter)
2260                         ret2 = call_read_iter(req->file, kiocb, &iter);
2261                 else
2262                         ret2 = loop_rw_iter(READ, req->file, kiocb, &iter);
2263
2264                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
2265                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2266                         kiocb_done(kiocb, ret2, nxt, req->in_async);
2267                 } else {
2268 copy_iov:
2269                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2270                                                 inline_vecs, &iter);
2271                         if (ret)
2272                                 goto out_free;
2273                         return -EAGAIN;
2274                 }
2275         }
2276 out_free:
2277         kfree(iovec);
2278         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2279         return ret;
2280 }
2281
2282 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2283                          bool force_nonblock)
2284 {
2285         struct io_async_ctx *io;
2286         struct iov_iter iter;
2287         ssize_t ret;
2288
2289         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2290         if (ret)
2291                 return ret;
2292
2293         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
2294                 return -EBADF;
2295
2296         if (!req->io)
2297                 return 0;
2298
2299         io = req->io;
2300         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2301         req->io = NULL;
2302         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &io->rw.iov, &iter);
2303         req->io = io;
2304         if (ret < 0)
2305                 return ret;
2306
2307         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2308         return 0;
2309 }
2310
2311 static int io_write(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2312                     bool force_nonblock)
2313 {
2314         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2315         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2316         struct iov_iter iter;
2317         size_t iov_count;
2318         ssize_t ret, io_size;
2319
2320         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter);
2321         if (ret < 0)
2322                 return ret;
2323
2324         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2325         if (!force_nonblock)
2326                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2327
2328         req->result = 0;
2329         io_size = ret;
2330         if (req->flags & REQ_F_LINK)
2331                 req->result = io_size;
2332
2333         /*
2334          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2335          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2336          */
2337         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file)) {
2338                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2339                 goto copy_iov;
2340         }
2341
2342         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
2343         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
2344             (req->flags & REQ_F_ISREG))
2345                 goto copy_iov;
2346
2347         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2348         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2349         if (!ret) {
2350                 ssize_t ret2;
2351
2352                 /*
2353                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
2354                  * which will be released by another thread in
2355                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
2356                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
2357                  * we return to userspace.
2358                  */
2359                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2360                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
2361                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
2362                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
2363                                                 SB_FREEZE_WRITE);
2364                 }
2365                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
2366
2367                 if (req->file->f_op->write_iter)
2368                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
2369                 else
2370                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
2371                 /*
2372                  * Raw bdev writes will -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
2373                  * retry them without IOCB_NOWAIT.
2374                  */
2375                 if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
2376                         ret2 = -EAGAIN;
2377                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2378                         kiocb_done(kiocb, ret2, nxt, req->in_async);
2379                 } else {
2380 copy_iov:
2381                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2382                                                 inline_vecs, &iter);
2383                         if (ret)
2384                                 goto out_free;
2385                         return -EAGAIN;
2386                 }
2387         }
2388 out_free:
2389         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2390         kfree(iovec);
2391         return ret;
2392 }
2393
2394 /*
2395  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
2396  */
2397 static int io_nop(struct io_kiocb *req)
2398 {
2399         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2400
2401         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2402                 return -EINVAL;
2403
2404         io_cqring_add_event(req, 0);
2405         io_put_req(req);
2406         return 0;
2407 }
2408
2409 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2410 {
2411         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2412
2413         if (!req->file)
2414                 return -EBADF;
2415
2416         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2417                 return -EINVAL;
2418         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2419                 return -EINVAL;
2420
2421         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
2422         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
2423                 return -EINVAL;
2424
2425         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2426         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2427         return 0;
2428 }
2429
2430 static bool io_req_cancelled(struct io_kiocb *req)
2431 {
2432         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
2433                 req_set_fail_links(req);
2434                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
2435                 io_put_req(req);
2436                 return true;
2437         }
2438
2439         return false;
2440 }
2441
2442 static void io_link_work_cb(struct io_wq_work **workptr)
2443 {
2444         struct io_wq_work *work = *workptr;
2445         struct io_kiocb *link = work->data;
2446
2447         io_queue_linked_timeout(link);
2448         work->func = io_wq_submit_work;
2449 }
2450
2451 static void io_wq_assign_next(struct io_wq_work **workptr, struct io_kiocb *nxt)
2452 {
2453         struct io_kiocb *link;
2454
2455         io_prep_async_work(nxt, &link);
2456         *workptr = &nxt->work;
2457         if (link) {
2458                 nxt->work.flags |= IO_WQ_WORK_CB;
2459                 nxt->work.func = io_link_work_cb;
2460                 nxt->work.data = link;
2461         }
2462 }
2463
2464 static void io_fsync_finish(struct io_wq_work **workptr)
2465 {
2466         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2467         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
2468         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2469         int ret;
2470
2471         if (io_req_cancelled(req))
2472                 return;
2473
2474         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
2475                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
2476                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
2477         if (ret < 0)
2478                 req_set_fail_links(req);
2479         io_cqring_add_event(req, ret);
2480         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2481         if (nxt)
2482                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2483 }
2484
2485 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2486                     bool force_nonblock)
2487 {
2488         struct io_wq_work *work, *old_work;
2489
2490         /* fsync always requires a blocking context */
2491         if (force_nonblock) {
2492                 io_put_req(req);
2493                 req->work.func = io_fsync_finish;
2494                 return -EAGAIN;
2495         }
2496
2497         work = old_work = &req->work;
2498         io_fsync_finish(&work);
2499         if (work && work != old_work)
2500                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2501         return 0;
2502 }
2503
2504 static void io_fallocate_finish(struct io_wq_work **workptr)
2505 {
2506         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2507         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2508         int ret;
2509
2510         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
2511                                 req->sync.len);
2512         if (ret < 0)
2513                 req_set_fail_links(req);
2514         io_cqring_add_event(req, ret);
2515         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2516         if (nxt)
2517                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2518 }
2519
2520 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
2521                              const struct io_uring_sqe *sqe)
2522 {
2523         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
2524                 return -EINVAL;
2525
2526         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2527         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
2528         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2529         return 0;
2530 }
2531
2532 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2533                         bool force_nonblock)
2534 {
2535         struct io_wq_work *work, *old_work;
2536
2537         /* fallocate always requiring blocking context */
2538         if (force_nonblock) {
2539                 io_put_req(req);
2540                 req->work.func = io_fallocate_finish;
2541                 return -EAGAIN;
2542         }
2543
2544         work = old_work = &req->work;
2545         io_fallocate_finish(&work);
2546         if (work && work != old_work)
2547                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2548
2549         return 0;
2550 }
2551
2552 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2553 {
2554         const char __user *fname;
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         req->open.how.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2564         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2565         req->open.how.flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
2566
2567         req->open.filename = getname(fname);
2568         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2569                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2570                 req->open.filename = NULL;
2571                 return ret;
2572         }
2573
2574         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2575         return 0;
2576 }
2577
2578 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2579 {
2580         struct open_how __user *how;
2581         const char __user *fname;
2582         size_t len;
2583         int ret;
2584
2585         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2586                 return -EINVAL;
2587         if (sqe->flags & IOSQE_FIXED_FILE)
2588                 return -EBADF;
2589
2590         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2591         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2592         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
2593         len = READ_ONCE(sqe->len);
2594
2595         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
2596                 return -EINVAL;
2597
2598         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
2599                                         len);
2600         if (ret)
2601                 return ret;
2602
2603         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
2604                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
2605
2606         req->open.filename = getname(fname);
2607         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2608                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2609                 req->open.filename = NULL;
2610                 return ret;
2611         }
2612
2613         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2614         return 0;
2615 }
2616
2617 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2618                       bool force_nonblock)
2619 {
2620         struct open_flags op;
2621         struct file *file;
2622         int ret;
2623
2624         if (force_nonblock)
2625                 return -EAGAIN;
2626
2627         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
2628         if (ret)
2629                 goto err;
2630
2631         ret = get_unused_fd_flags(req->open.how.flags);
2632         if (ret < 0)
2633                 goto err;
2634
2635         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
2636         if (IS_ERR(file)) {
2637                 put_unused_fd(ret);
2638                 ret = PTR_ERR(file);
2639         } else {
2640                 fsnotify_open(file);
2641                 fd_install(ret, file);
2642         }
2643 err:
2644         putname(req->open.filename);
2645         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2646         if (ret < 0)
2647                 req_set_fail_links(req);
2648         io_cqring_add_event(req, ret);
2649         io_put_req_find_next(req, nxt);
2650         return 0;
2651 }
2652
2653 static int io_openat(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2654                      bool force_nonblock)
2655 {
2656         req->open.how = build_open_how(req->open.how.flags, req->open.how.mode);
2657         return io_openat2(req, nxt, force_nonblock);
2658 }
2659
2660 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
2661                              const struct io_uring_sqe *sqe)
2662 {
2663 #if defined(CONFIG_EPOLL)
2664         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2665                 return -EINVAL;
2666
2667         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2668         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
2669         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
2670
2671         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
2672                 struct epoll_event __user *ev;
2673
2674                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2675                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
2676                         return -EFAULT;
2677         }
2678
2679         return 0;
2680 #else
2681         return -EOPNOTSUPP;
2682 #endif
2683 }
2684
2685 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2686                         bool force_nonblock)
2687 {
2688 #if defined(CONFIG_EPOLL)
2689         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
2690         int ret;
2691
2692         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
2693         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
2694                 return -EAGAIN;
2695
2696         if (ret < 0)
2697                 req_set_fail_links(req);
2698         io_cqring_add_event(req, ret);
2699         io_put_req_find_next(req, nxt);
2700         return 0;
2701 #else
2702         return -EOPNOTSUPP;
2703 #endif
2704 }
2705
2706 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2707 {
2708 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
2709         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
2710                 return -EINVAL;
2711
2712         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2713         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
2714         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
2715         return 0;
2716 #else
2717         return -EOPNOTSUPP;
2718 #endif
2719 }
2720
2721 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2722                       bool force_nonblock)
2723 {
2724 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
2725         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
2726         int ret;
2727
2728         if (force_nonblock)
2729                 return -EAGAIN;
2730
2731         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
2732         if (ret < 0)
2733                 req_set_fail_links(req);
2734         io_cqring_add_event(req, ret);
2735         io_put_req_find_next(req, nxt);
2736         return 0;
2737 #else
2738         return -EOPNOTSUPP;
2739 #endif
2740 }
2741
2742 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2743 {
2744         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
2745                 return -EINVAL;
2746
2747         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
2748         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
2749         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
2750         return 0;
2751 }
2752
2753 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2754                       bool force_nonblock)
2755 {
2756         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
2757         int ret;
2758
2759         if (force_nonblock) {
2760                 switch (fa->advice) {
2761                 case POSIX_FADV_NORMAL:
2762                 case POSIX_FADV_RANDOM:
2763                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
2764                         break;
2765                 default:
2766                         return -EAGAIN;
2767                 }
2768         }
2769
2770         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
2771         if (ret < 0)
2772                 req_set_fail_links(req);
2773         io_cqring_add_event(req, ret);
2774         io_put_req_find_next(req, nxt);
2775         return 0;
2776 }
2777
2778 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2779 {
2780         const char __user *fname;
2781         unsigned lookup_flags;
2782         int ret;
2783
2784         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2785                 return -EINVAL;
2786         if (sqe->flags & IOSQE_FIXED_FILE)
2787                 return -EBADF;
2788
2789         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2790         req->open.mask = READ_ONCE(sqe->len);
2791         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2792         req->open.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
2793         req->open.how.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
2794
2795         if (vfs_stat_set_lookup_flags(&lookup_flags, req->open.how.flags))
2796                 return -EINVAL;
2797
2798         req->open.filename = getname_flags(fname, lookup_flags, NULL);
2799         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2800                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2801                 req->open.filename = NULL;
2802                 return ret;
2803         }
2804
2805         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2806         return 0;
2807 }
2808
2809 static int io_statx(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2810                     bool force_nonblock)
2811 {
2812         struct io_open *ctx = &req->open;
2813         unsigned lookup_flags;
2814         struct path path;
2815         struct kstat stat;
2816         int ret;
2817
2818         if (force_nonblock)
2819                 return -EAGAIN;
2820
2821         if (vfs_stat_set_lookup_flags(&lookup_flags, ctx->how.flags))
2822                 return -EINVAL;
2823
2824 retry:
2825         /* filename_lookup() drops it, keep a reference */
2826         ctx->filename->refcnt++;
2827
2828         ret = filename_lookup(ctx->dfd, ctx->filename, lookup_flags, &path,
2829                                 NULL);
2830         if (ret)
2831                 goto err;
2832
2833         ret = vfs_getattr(&path, &stat, ctx->mask, ctx->how.flags);
2834         path_put(&path);
2835         if (retry_estale(ret, lookup_flags)) {
2836                 lookup_flags |= LOOKUP_REVAL;
2837                 goto retry;
2838         }
2839         if (!ret)
2840                 ret = cp_statx(&stat, ctx->buffer);
2841 err:
2842         putname(ctx->filename);
2843         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2844         if (ret < 0)
2845                 req_set_fail_links(req);
2846         io_cqring_add_event(req, ret);
2847         io_put_req_find_next(req, nxt);
2848         return 0;
2849 }
2850
2851 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2852 {
2853         /*
2854          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
2855          * leave the 'file' in an undeterminate state.
2856          */
2857         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
2858
2859         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
2860             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
2861                 return -EINVAL;
2862         if (sqe->flags & IOSQE_FIXED_FILE)
2863                 return -EBADF;
2864
2865         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
2866         if (req->file->f_op == &io_uring_fops ||
2867             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
2868                 return -EBADF;
2869
2870         return 0;
2871 }
2872
2873 static void io_close_finish(struct io_wq_work **workptr)
2874 {
2875         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2876         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2877
2878         /* Invoked with files, we need to do the close */
2879         if (req->work.files) {
2880                 int ret;
2881
2882                 ret = filp_close(req->close.put_file, req->work.files);
2883                 if (ret < 0)
2884                         req_set_fail_links(req);
2885                 io_cqring_add_event(req, ret);
2886         }
2887
2888         fput(req->close.put_file);
2889
2890         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2891         if (nxt)
2892                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2893 }
2894
2895 static int io_close(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2896                     bool force_nonblock)
2897 {
2898         int ret;
2899
2900         req->close.put_file = NULL;
2901         ret = __close_fd_get_file(req->close.fd, &req->close.put_file);
2902         if (ret < 0)
2903                 return ret;
2904
2905         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
2906         if (req->close.put_file->f_op->flush && !io_wq_current_is_worker())
2907                 goto eagain;
2908
2909         /*
2910          * No ->flush(), safely close from here and just punt the
2911          * fput() to async context.
2912          */
2913         ret = filp_close(req->close.put_file, current->files);
2914
2915         if (ret < 0)
2916                 req_set_fail_links(req);
2917         io_cqring_add_event(req, ret);
2918
2919         if (io_wq_current_is_worker()) {
2920                 struct io_wq_work *old_work, *work;
2921
2922                 old_work = work = &req->work;
2923                 io_close_finish(&work);
2924                 if (work && work != old_work)
2925                         *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2926                 return 0;
2927         }
2928
2929 eagain:
2930         req->work.func = io_close_finish;
2931         /*
2932          * Do manual async queue here to avoid grabbing files - we don't
2933          * need the files, and it'll cause io_close_finish() to close
2934          * the file again and cause a double CQE entry for this request
2935          */
2936         io_queue_async_work(req);
2937         return 0;
2938 }
2939
2940 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2941 {
2942         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2943
2944         if (!req->file)
2945                 return -EBADF;
2946
2947         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2948                 return -EINVAL;
2949         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2950                 return -EINVAL;
2951
2952         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2953         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2954         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
2955         return 0;
2956 }
2957
2958 static void io_sync_file_range_finish(struct io_wq_work **workptr)
2959 {
2960         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2961         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2962         int ret;
2963
2964         if (io_req_cancelled(req))
2965                 return;
2966
2967         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
2968                                 req->sync.flags);
2969         if (ret < 0)
2970                 req_set_fail_links(req);
2971         io_cqring_add_event(req, ret);
2972         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2973         if (nxt)
2974                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2975 }
2976
2977 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2978                               bool force_nonblock)
2979 {
2980         struct io_wq_work *work, *old_work;
2981
2982         /* sync_file_range always requires a blocking context */
2983         if (force_nonblock) {
2984                 io_put_req(req);
2985                 req->work.func = io_sync_file_range_finish;
2986                 return -EAGAIN;
2987         }
2988
2989         work = old_work = &req->work;
2990         io_sync_file_range_finish(&work);
2991         if (work && work != old_work)
2992                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2993         return 0;
2994 }
2995
2996 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2997 {
2998 #if defined(CONFIG_NET)
2999         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3000         struct io_async_ctx *io = req->io;
3001         int ret;
3002
3003         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3004         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3005         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3006
3007         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
3008                 return 0;
3009
3010         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3011         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
3012                                         &io->msg.iov);
3013         if (!ret)
3014                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3015         return ret;
3016 #else
3017         return -EOPNOTSUPP;
3018 #endif
3019 }
3020
3021 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3022                       bool force_nonblock)
3023 {
3024 #if defined(CONFIG_NET)
3025         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3026         struct socket *sock;
3027         int ret;
3028
3029         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3030                 return -EINVAL;
3031
3032         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3033         if (sock) {
3034                 struct io_async_ctx io;
3035                 struct sockaddr_storage addr;
3036                 unsigned flags;
3037
3038                 if (req->io) {
3039                         kmsg = &req->io->msg;
3040                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
3041                         /* if iov is set, it's allocated already */
3042                         if (!kmsg->iov)
3043                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3044                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3045                 } else {
3046                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3047
3048                         kmsg = &io.msg;
3049                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
3050
3051                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3052                         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3053                                         sr->msg_flags, &io.msg.iov);
3054                         if (ret)
3055                                 return ret;
3056                 }
3057
3058                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3059                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3060                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3061                 else if (force_nonblock)
3062                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3063
3064                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3065                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN) {
3066                         if (req->io)
3067                                 return -EAGAIN;
3068                         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3069                                 if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3070                                         kfree(kmsg->iov);
3071                                 return -ENOMEM;
3072                         }
3073                         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3074                         memcpy(&req->io->msg, &io.msg, sizeof(io.msg));
3075                         return -EAGAIN;
3076                 }
3077                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3078                         ret = -EINTR;
3079         }
3080
3081         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3082                 kfree(kmsg->iov);
3083         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3084         io_cqring_add_event(req, ret);
3085         if (ret < 0)
3086                 req_set_fail_links(req);
3087         io_put_req_find_next(req, nxt);
3088         return 0;
3089 #else
3090         return -EOPNOTSUPP;
3091 #endif
3092 }
3093
3094 static int io_send(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3095                    bool force_nonblock)
3096 {
3097 #if defined(CONFIG_NET)
3098         struct socket *sock;
3099         int ret;
3100
3101         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3102                 return -EINVAL;
3103
3104         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3105         if (sock) {
3106                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3107                 struct msghdr msg;
3108                 struct iovec iov;
3109                 unsigned flags;
3110
3111                 ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov,
3112                                                 &msg.msg_iter);
3113                 if (ret)
3114                         return ret;
3115
3116                 msg.msg_name = NULL;
3117                 msg.msg_control = NULL;
3118                 msg.msg_controllen = 0;
3119                 msg.msg_namelen = 0;
3120
3121                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3122                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3123                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3124                 else if (force_nonblock)
3125                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3126
3127                 msg.msg_flags = flags;
3128                 ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
3129                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3130                         return -EAGAIN;
3131                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3132                         ret = -EINTR;
3133         }
3134
3135         io_cqring_add_event(req, ret);
3136         if (ret < 0)
3137                 req_set_fail_links(req);
3138         io_put_req_find_next(req, nxt);
3139         return 0;
3140 #else
3141         return -EOPNOTSUPP;
3142 #endif
3143 }
3144
3145 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
3146                            const struct io_uring_sqe *sqe)
3147 {
3148 #if defined(CONFIG_NET)
3149         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3150         struct io_async_ctx *io = req->io;
3151         int ret;
3152
3153         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3154         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3155         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3156
3157         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
3158                 return 0;
3159
3160         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3161         ret = recvmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
3162                                         &io->msg.uaddr, &io->msg.iov);
3163         if (!ret)
3164                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3165         return ret;
3166 #else
3167         return -EOPNOTSUPP;
3168 #endif
3169 }
3170
3171 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3172                       bool force_nonblock)
3173 {
3174 #if defined(CONFIG_NET)
3175         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3176         struct socket *sock;
3177         int ret;
3178
3179         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3180                 return -EINVAL;
3181
3182         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3183         if (sock) {
3184                 struct io_async_ctx io;
3185                 struct sockaddr_storage addr;
3186                 unsigned flags;
3187
3188                 if (req->io) {
3189                         kmsg = &req->io->msg;
3190                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
3191                         /* if iov is set, it's allocated already */
3192                         if (!kmsg->iov)
3193                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3194                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3195                 } else {
3196                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3197
3198                         kmsg = &io.msg;
3199                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
3200
3201                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3202                         ret = recvmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3203                                         sr->msg_flags, &io.msg.uaddr,
3204                                         &io.msg.iov);
3205                         if (ret)
3206                                 return ret;
3207                 }
3208
3209                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3210                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3211                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3212                 else if (force_nonblock)
3213                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3214
3215                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.msg,
3216                                                 kmsg->uaddr, flags);
3217                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN) {
3218                         if (req->io)
3219                                 return -EAGAIN;
3220                         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3221                                 if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3222                                         kfree(kmsg->iov);
3223                                 return -ENOMEM;
3224                         }
3225                         memcpy(&req->io->msg, &io.msg, sizeof(io.msg));
3226                         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3227                         return -EAGAIN;
3228                 }
3229                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3230                         ret = -EINTR;
3231         }
3232
3233         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3234                 kfree(kmsg->iov);
3235         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3236         io_cqring_add_event(req, ret);
3237         if (ret < 0)
3238                 req_set_fail_links(req);
3239         io_put_req_find_next(req, nxt);
3240         return 0;
3241 #else
3242         return -EOPNOTSUPP;
3243 #endif
3244 }
3245
3246 static int io_recv(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3247                    bool force_nonblock)
3248 {
3249 #if defined(CONFIG_NET)
3250         struct socket *sock;
3251         int ret;
3252
3253         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3254                 return -EINVAL;
3255
3256         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3257         if (sock) {
3258                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3259                 struct msghdr msg;
3260                 struct iovec iov;
3261                 unsigned flags;
3262
3263                 ret = import_single_range(READ, sr->buf, sr->len, &iov,
3264                                                 &msg.msg_iter);
3265                 if (ret)
3266                         return ret;
3267
3268                 msg.msg_name = NULL;
3269                 msg.msg_control = NULL;
3270                 msg.msg_controllen = 0;
3271                 msg.msg_namelen = 0;
3272                 msg.msg_iocb = NULL;
3273                 msg.msg_flags = 0;
3274
3275                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3276                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3277                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3278                 else if (force_nonblock)
3279                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3280
3281                 ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
3282                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3283                         return -EAGAIN;
3284                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3285                         ret = -EINTR;
3286         }
3287
3288         io_cqring_add_event(req, ret);
3289         if (ret < 0)
3290                 req_set_fail_links(req);
3291         io_put_req_find_next(req, nxt);
3292         return 0;
3293 #else
3294         return -EOPNOTSUPP;
3295 #endif
3296 }
3297
3298
3299 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3300 {
3301 #if defined(CONFIG_NET)
3302         struct io_accept *accept = &req->accept;
3303
3304         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3305                 return -EINVAL;
3306         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
3307                 return -EINVAL;
3308
3309         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3310         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3311         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
3312         return 0;
3313 #else
3314         return -EOPNOTSUPP;
3315 #endif
3316 }
3317
3318 #if defined(CONFIG_NET)
3319 static int __io_accept(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3320                        bool force_nonblock)
3321 {
3322         struct io_accept *accept = &req->accept;
3323         unsigned file_flags;
3324         int ret;
3325
3326         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3327         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
3328                                         accept->addr_len, accept->flags);
3329         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
3330                 return -EAGAIN;
3331         if (ret == -ERESTARTSYS)
3332                 ret = -EINTR;
3333         if (ret < 0)
3334                 req_set_fail_links(req);
3335         io_cqring_add_event(req, ret);
3336         io_put_req_find_next(req, nxt);
3337         return 0;
3338 }
3339
3340 static void io_accept_finish(struct io_wq_work **workptr)
3341 {
3342         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3343         struct io_kiocb *nxt = NULL;
3344
3345         if (io_req_cancelled(req))
3346                 return;
3347         __io_accept(req, &nxt, false);
3348         if (nxt)
3349                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
3350 }
3351 #endif
3352
3353 static int io_accept(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3354                      bool force_nonblock)
3355 {
3356 #if defined(CONFIG_NET)
3357         int ret;
3358
3359         ret = __io_accept(req, nxt, force_nonblock);
3360         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock) {
3361                 req->work.func = io_accept_finish;
3362                 io_put_req(req);
3363                 return -EAGAIN;
3364         }
3365         return 0;
3366 #else
3367         return -EOPNOTSUPP;
3368 #endif
3369 }
3370
3371 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3372 {
3373 #if defined(CONFIG_NET)
3374         struct io_connect *conn = &req->connect;
3375         struct io_async_ctx *io = req->io;
3376
3377         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3378                 return -EINVAL;
3379         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3380                 return -EINVAL;
3381
3382         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3383         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
3384
3385         if (!io)
3386                 return 0;
3387
3388         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
3389                                         &io->connect.address);
3390 #else
3391         return -EOPNOTSUPP;
3392 #endif
3393 }
3394
3395 static int io_connect(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3396                       bool force_nonblock)
3397 {
3398 #if defined(CONFIG_NET)
3399         struct io_async_ctx __io, *io;
3400         unsigned file_flags;
3401         int ret;
3402
3403         if (req->io) {
3404                 io = req->io;
3405         } else {
3406                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
3407                                                 req->connect.addr_len,
3408                                                 &__io.connect.address);
3409                 if (ret)
3410                         goto out;
3411                 io = &__io;
3412         }
3413
3414         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3415
3416         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
3417                                         req->connect.addr_len, file_flags);
3418         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
3419                 if (req->io)
3420                         return -EAGAIN;
3421                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3422                         ret = -ENOMEM;
3423                         goto out;
3424                 }
3425                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
3426                 return -EAGAIN;
3427         }
3428         if (ret == -ERESTARTSYS)
3429                 ret = -EINTR;
3430 out:
3431         if (ret < 0)
3432                 req_set_fail_links(req);
3433         io_cqring_add_event(req, ret);
3434         io_put_req_find_next(req, nxt);
3435         return 0;
3436 #else
3437         return -EOPNOTSUPP;
3438 #endif
3439 }
3440
3441 static void io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
3442 {
3443         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3444
3445         spin_lock(&poll->head->lock);
3446         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
3447         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
3448                 list_del_init(&poll->wait.entry);
3449                 io_queue_async_work(req);
3450         }
3451         spin_unlock(&poll->head->lock);
3452         hash_del(&req->hash_node);
3453 }
3454
3455 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
3456 {
3457         struct hlist_node *tmp;
3458         struct io_kiocb *req;
3459         int i;
3460
3461         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3462         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
3463                 struct hlist_head *list;
3464
3465                 list = &ctx->cancel_hash[i];
3466                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
3467                         io_poll_remove_one(req);
3468         }
3469         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3470 }
3471
3472 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
3473 {
3474         struct hlist_head *list;
3475         struct io_kiocb *req;
3476
3477         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
3478         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
3479                 if (sqe_addr == req->user_data) {
3480                         io_poll_remove_one(req);
3481                         return 0;
3482                 }
3483         }
3484
3485         return -ENOENT;
3486 }
3487
3488 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
3489                                const struct io_uring_sqe *sqe)
3490 {
3491         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3492                 return -EINVAL;
3493         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3494             sqe->poll_events)
3495                 return -EINVAL;
3496
3497         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3498         return 0;
3499 }
3500
3501 /*
3502  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
3503  * and remove it if found.
3504  */
3505 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
3506 {
3507         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3508         u64 addr;
3509         int ret;
3510
3511         addr = req->poll.addr;
3512         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3513         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
3514         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3515
3516         io_cqring_add_event(req, ret);
3517         if (ret < 0)
3518                 req_set_fail_links(req);
3519         io_put_req(req);
3520         return 0;
3521 }
3522
3523 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
3524 {
3525         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3526
3527         req->poll.done = true;
3528         if (error)
3529                 io_cqring_fill_event(req, error);
3530         else
3531                 io_cqring_fill_event(req, mangle_poll(mask));
3532         io_commit_cqring(ctx);
3533 }
3534
3535 static void io_poll_complete_work(struct io_wq_work **workptr)
3536 {
3537         struct io_wq_work *work = *workptr;
3538         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3539         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3540         struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
3541         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3542         struct io_kiocb *nxt = NULL;
3543         __poll_t mask = 0;
3544         int ret = 0;
3545
3546         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
3547                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
3548                 ret = -ECANCELED;
3549         } else if (READ_ONCE(poll->canceled)) {
3550                 ret = -ECANCELED;
3551         }
3552
3553         if (ret != -ECANCELED)
3554                 mask = vfs_poll(poll->file, &pt) & poll->events;
3555
3556         /*
3557          * Note that ->ki_cancel callers also delete iocb from active_reqs after
3558          * calling ->ki_cancel.  We need the ctx_lock roundtrip here to
3559          * synchronize with them.  In the cancellation case the list_del_init
3560          * itself is not actually needed, but harmless so we keep it in to
3561          * avoid further branches in the fast path.
3562          */
3563         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3564         if (!mask && ret != -ECANCELED) {
3565                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
3566                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3567                 return;
3568         }
3569         hash_del(&req->hash_node);
3570         io_poll_complete(req, mask, ret);
3571         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3572
3573         io_cqring_ev_posted(ctx);
3574
3575         if (ret < 0)
3576                 req_set_fail_links(req);
3577         io_put_req_find_next(req, &nxt);
3578         if (nxt)
3579                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
3580 }
3581
3582 static void __io_poll_flush(struct io_ring_ctx *ctx, struct llist_node *nodes)
3583 {
3584         struct io_kiocb *req, *tmp;
3585         struct req_batch rb;
3586
3587         rb.to_free = rb.need_iter = 0;
3588         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3589         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, nodes, llist_node) {
3590                 hash_del(&req->hash_node);
3591                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
3592
3593                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs) &&
3594                     !io_req_multi_free(&rb, req)) {
3595                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
3596                         io_free_req(req);
3597                 }
3598         }
3599         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3600
3601         io_cqring_ev_posted(ctx);
3602         io_free_req_many(ctx, &rb);
3603 }
3604
3605 static void io_poll_flush(struct io_wq_work **workptr)
3606 {
3607         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3608         struct llist_node *nodes;
3609
3610         nodes = llist_del_all(&req->ctx->poll_llist);
3611         if (nodes)
3612                 __io_poll_flush(req->ctx, nodes);
3613 }
3614
3615 static void io_poll_trigger_evfd(struct io_wq_work **workptr)
3616 {
3617         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3618
3619         eventfd_signal(req->ctx->cq_ev_fd, 1);
3620         io_put_req(req);
3621 }
3622
3623 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
3624                         void *key)
3625 {
3626         struct io_poll_iocb *poll = wait->private;
3627         struct io_kiocb *req = container_of(poll, struct io_kiocb, poll);
3628         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3629         __poll_t mask = key_to_poll(key);
3630
3631         /* for instances that support it check for an event match first: */
3632         if (mask && !(mask & poll->events))
3633                 return 0;
3634
3635         list_del_init(&poll->wait.entry);
3636
3637         /*
3638          * Run completion inline if we can. We're using trylock here because
3639          * we are violating the completion_lock -> poll wq lock ordering.
3640          * If we have a link timeout we're going to need the completion_lock
3641          * for finalizing the request, mark us as having grabbed that already.
3642          */
3643         if (mask) {
3644                 unsigned long flags;
3645
3646                 if (llist_empty(&ctx->poll_llist) &&
3647                     spin_trylock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags)) {
3648                         bool trigger_ev;
3649
3650                         hash_del(&req->hash_node);
3651                         io_poll_complete(req, mask, 0);
3652
3653                         trigger_ev = io_should_trigger_evfd(ctx);
3654                         if (trigger_ev && eventfd_signal_count()) {
3655                                 trigger_ev = false;
3656                                 req->work.func = io_poll_trigger_evfd;
3657                         } else {
3658                                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
3659                                 io_put_req(req);
3660                                 req = NULL;
3661                         }
3662                         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
3663                         __io_cqring_ev_posted(ctx, trigger_ev);
3664                 } else {
3665                         req->result = mask;
3666                         req->llist_node.next = NULL;
3667                         /* if the list wasn't empty, we're done */
3668                         if (!llist_add(&req->llist_node, &ctx->poll_llist))
3669                                 req = NULL;
3670                         else
3671                                 req->work.func = io_poll_flush;
3672                 }
3673         }
3674         if (req)
3675                 io_queue_async_work(req);
3676
3677         return 1;
3678 }
3679
3680 struct io_poll_table {
3681         struct poll_table_struct pt;
3682         struct io_kiocb *req;
3683         int error;
3684 };
3685
3686 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
3687                                struct poll_table_struct *p)
3688 {
3689         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
3690
3691         if (unlikely(pt->req->poll.head)) {
3692                 pt->error = -EINVAL;
3693                 return;
3694         }
3695
3696         pt->error = 0;
3697         pt->req->poll.head = head;
3698         add_wait_queue(head, &pt->req->poll.wait);
3699 }
3700
3701 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
3702 {
3703         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3704         struct hlist_head *list;
3705
3706         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
3707         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
3708 }
3709
3710 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3711 {
3712         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3713         u16 events;
3714
3715         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3716                 return -EINVAL;
3717         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
3718                 return -EINVAL;
3719         if (!poll->file)
3720                 return -EBADF;
3721
3722         events = READ_ONCE(sqe->poll_events);
3723         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
3724         return 0;
3725 }
3726
3727 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
3728 {
3729         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3730         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3731         struct io_poll_table ipt;
3732         bool cancel = false;
3733         __poll_t mask;
3734
3735         INIT_IO_WORK(&req->work, io_poll_complete_work);
3736         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
3737
3738         poll->head = NULL;
3739         poll->done = false;
3740         poll->canceled = false;
3741
3742         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
3743         ipt.pt._key = poll->events;
3744         ipt.req = req;
3745         ipt.error = -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
3746
3747         /* initialized the list so that we can do list_empty checks */
3748         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
3749         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, io_poll_wake);
3750         poll->wait.private = poll;
3751
3752         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
3753
3754         mask = vfs_poll(poll->file, &ipt.pt) & poll->events;
3755
3756         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3757         if (likely(poll->head)) {
3758                 spin_lock(&poll->head->lock);
3759                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
3760                         if (ipt.error)
3761                                 cancel = true;
3762                         ipt.error = 0;
3763                         mask = 0;
3764                 }
3765                 if (mask || ipt.error)
3766                         list_del_init(&poll->wait.entry);
3767                 else if (cancel)
3768                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
3769                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
3770                         io_poll_req_insert(req);
3771                 spin_unlock(&poll->head->lock);
3772         }
3773         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
3774                 ipt.error = 0;
3775                 io_poll_complete(req, mask, 0);
3776         }
3777         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3778
3779         if (mask) {
3780                 io_cqring_ev_posted(ctx);
3781                 io_put_req_find_next(req, nxt);
3782         }
3783         return ipt.error;
3784 }
3785
3786 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
3787 {
3788         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
3789                                                 struct io_timeout_data, timer);
3790         struct io_kiocb *req = data->req;
3791         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3792         unsigned long flags;
3793
3794         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
3795
3796         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
3797         /*
3798          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
3799          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
3800          */
3801         if (!list_empty(&req->list)) {
3802                 struct io_kiocb *prev;
3803
3804                 /*
3805                  * Adjust the reqs sequence before the current one because it
3806                  * will consume a slot in the cq_ring and the cq_tail
3807                  * pointer will be increased, otherwise other timeout reqs may
3808                  * return in advance without waiting for enough wait_nr.
3809                  */
3810                 prev = req;
3811                 list_for_each_entry_continue_reverse(prev, &ctx->timeout_list, list)
3812                         prev->sequence++;
3813                 list_del_init(&req->list);
3814         }
3815
3816         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
3817         io_commit_cqring(ctx);
3818         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
3819
3820         io_cqring_ev_posted(ctx);
3821         req_set_fail_links(req);
3822         io_put_req(req);
3823         return HRTIMER_NORESTART;
3824 }
3825
3826 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
3827 {
3828         struct io_kiocb *req;
3829         int ret = -ENOENT;
3830
3831         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
3832                 if (user_data == req->user_data) {
3833                         list_del_init(&req->list);
3834                         ret = 0;
3835                         break;
3836                 }
3837         }
3838
3839         if (ret == -ENOENT)
3840                 return ret;
3841
3842         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
3843         if (ret == -1)
3844                 return -EALREADY;
3845
3846         req_set_fail_links(req);
3847         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
3848         io_put_req(req);
3849         return 0;
3850 }
3851
3852 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
3853                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3854 {
3855         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3856                 return -EINVAL;
3857         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
3858                 return -EINVAL;
3859
3860         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3861         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
3862         if (req->timeout.flags)
3863                 return -EINVAL;
3864
3865         return 0;
3866 }
3867
3868 /*
3869  * Remove or update an existing timeout command
3870  */
3871 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
3872 {
3873         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3874         int ret;
3875
3876         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3877         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
3878
3879         io_cqring_fill_event(req, ret);
3880         io_commit_cqring(ctx);
3881         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3882         io_cqring_ev_posted(ctx);
3883         if (ret < 0)
3884                 req_set_fail_links(req);
3885         io_put_req(req);
3886         return 0;
3887 }
3888
3889 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3890                            bool is_timeout_link)
3891 {
3892         struct io_timeout_data *data;
3893         unsigned flags;
3894
3895         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3896                 return -EINVAL;
3897         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
3898                 return -EINVAL;
3899         if (sqe->off && is_timeout_link)
3900                 return -EINVAL;
3901         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
3902         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
3903                 return -EINVAL;
3904
3905         req->timeout.count = READ_ONCE(sqe->off);
3906
3907         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
3908                 return -ENOMEM;
3909
3910         data = &req->io->timeout;
3911         data->req = req;
3912         req->flags |= REQ_F_TIMEOUT;
3913
3914         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
3915                 return -EFAULT;
3916
3917         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
3918                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
3919         else
3920                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
3921
3922         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
3923         return 0;
3924 }
3925
3926 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
3927 {
3928         unsigned count;
3929         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3930         struct io_timeout_data *data;
3931         struct list_head *entry;
3932         unsigned span = 0;
3933
3934         data = &req->io->timeout;
3935
3936         /*
3937          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
3938          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
3939          * a pure timeout request, sequence isn't used.
3940          */
3941         count = req->timeout.count;
3942         if (!count) {
3943                 req->flags |= REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ;
3944                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3945                 entry = ctx->timeout_list.prev;
3946                 goto add;
3947         }
3948
3949         req->sequence = ctx->cached_sq_head + count - 1;
3950         data->seq_offset = count;
3951
3952         /*
3953          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
3954          * the one we need first.
3955          */
3956         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3957         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
3958                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
3959                 unsigned nxt_sq_head;
3960                 long long tmp, tmp_nxt;
3961                 u32 nxt_offset = nxt->io->timeout.seq_offset;
3962
3963                 if (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
3964                         continue;
3965
3966                 /*
3967                  * Since cached_sq_head + count - 1 can overflow, use type long
3968                  * long to store it.
3969                  */
3970                 tmp = (long long)ctx->cached_sq_head + count - 1;
3971                 nxt_sq_head = nxt->sequence - nxt_offset + 1;
3972                 tmp_nxt = (long long)nxt_sq_head + nxt_offset - 1;
3973
3974                 /*
3975                  * cached_sq_head may overflow, and it will never overflow twice
3976                  * once there is some timeout req still be valid.
3977                  */
3978                 if (ctx->cached_sq_head < nxt_sq_head)
3979                         tmp += UINT_MAX;
3980
3981                 if (tmp > tmp_nxt)
3982                         break;
3983
3984                 /*
3985                  * Sequence of reqs after the insert one and itself should
3986                  * be adjusted because each timeout req consumes a slot.
3987                  */
3988                 span++;
3989                 nxt->sequence++;
3990         }
3991         req->sequence -= span;
3992 add:
3993         list_add(&req->list, entry);
3994         data->timer.function = io_timeout_fn;
3995         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
3996         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3997         return 0;
3998 }
3999
4000 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
4001 {
4002         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
4003
4004         return req->user_data == (unsigned long) data;
4005 }
4006
4007 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
4008 {
4009         enum io_wq_cancel cancel_ret;
4010         int ret = 0;
4011
4012         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr);
4013         switch (cancel_ret) {
4014         case IO_WQ_CANCEL_OK:
4015                 ret = 0;
4016                 break;
4017         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
4018                 ret = -EALREADY;
4019                 break;
4020         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
4021                 ret = -ENOENT;
4022                 break;
4023         }
4024
4025         return ret;
4026 }
4027
4028 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
4029                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
4030                                      struct io_kiocb **nxt, int success_ret)
4031 {
4032         unsigned long flags;
4033         int ret;
4034
4035         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
4036         if (ret != -ENOENT) {
4037                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4038                 goto done;
4039         }
4040
4041         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4042         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
4043         if (ret != -ENOENT)
4044                 goto done;
4045         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
4046 done:
4047         if (!ret)
4048                 ret = success_ret;
4049         io_cqring_fill_event(req, ret);
4050         io_commit_cqring(ctx);
4051         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4052         io_cqring_ev_posted(ctx);
4053
4054         if (ret < 0)
4055                 req_set_fail_links(req);
4056         io_put_req_find_next(req, nxt);
4057 }
4058
4059 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
4060                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4061 {
4062         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4063                 return -EINVAL;
4064         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len ||
4065             sqe->cancel_flags)
4066                 return -EINVAL;
4067
4068         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4069         return 0;
4070 }
4071
4072 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4073 {
4074         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4075
4076         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, nxt, 0);
4077         return 0;
4078 }
4079
4080 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
4081                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4082 {
4083         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4084                 return -EINVAL;
4085
4086         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4087         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
4088         if (!req->files_update.nr_args)
4089                 return -EINVAL;
4090         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
4091         return 0;
4092 }
4093
4094 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4095 {
4096         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4097         struct io_uring_files_update up;
4098         int ret;
4099
4100         if (force_nonblock)
4101                 return -EAGAIN;
4102
4103         up.offset = req->files_update.offset;
4104         up.fds = req->files_update.arg;
4105
4106         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4107         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
4108         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4109
4110         if (ret < 0)
4111                 req_set_fail_links(req);
4112         io_cqring_add_event(req, ret);
4113         io_put_req(req);
4114         return 0;
4115 }
4116
4117 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
4118                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4119 {
4120         ssize_t ret = 0;
4121
4122         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
4123                 ret = io_grab_files(req);
4124                 if (unlikely(ret))
4125                         return ret;
4126         }
4127
4128         io_req_work_grab_env(req, &io_op_defs[req->opcode]);
4129
4130         switch (req->opcode) {
4131         case IORING_OP_NOP:
4132                 break;
4133         case IORING_OP_READV:
4134         case IORING_OP_READ_FIXED:
4135         case IORING_OP_READ:
4136                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
4137                 break;
4138         case IORING_OP_WRITEV:
4139         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4140         case IORING_OP_WRITE:
4141                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
4142                 break;
4143         case IORING_OP_POLL_ADD:
4144                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
4145                 break;
4146         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
4147                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
4148                 break;
4149         case IORING_OP_FSYNC:
4150                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
4151                 break;
4152         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
4153                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
4154                 break;
4155         case IORING_OP_SENDMSG:
4156         case IORING_OP_SEND:
4157                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
4158                 break;
4159         case IORING_OP_RECVMSG:
4160         case IORING_OP_RECV:
4161                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
4162                 break;
4163         case IORING_OP_CONNECT:
4164                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
4165                 break;
4166         case IORING_OP_TIMEOUT:
4167                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
4168                 break;
4169         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
4170                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
4171                 break;
4172         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
4173                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
4174                 break;
4175         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
4176                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
4177                 break;
4178         case IORING_OP_ACCEPT:
4179                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
4180                 break;
4181         case IORING_OP_FALLOCATE:
4182                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
4183                 break;
4184         case IORING_OP_OPENAT:
4185                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
4186                 break;
4187         case IORING_OP_CLOSE:
4188                 ret = io_close_prep(req, sqe);
4189                 break;
4190         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
4191                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
4192                 break;
4193         case IORING_OP_STATX:
4194                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
4195                 break;
4196         case IORING_OP_FADVISE:
4197                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
4198                 break;
4199         case IORING_OP_MADVISE:
4200                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
4201                 break;
4202         case IORING_OP_OPENAT2:
4203                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
4204                 break;
4205         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
4206                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
4207                 break;
4208         default:
4209                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
4210                                 req->opcode);
4211                 ret = -EINVAL;
4212                 break;
4213         }
4214
4215         return ret;
4216 }
4217
4218 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4219 {
4220         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4221         int ret;
4222
4223         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
4224         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list))
4225                 return 0;
4226
4227         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
4228                 return -EAGAIN;
4229
4230         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4231         if (ret < 0)
4232                 return ret;
4233
4234         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4235         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
4236                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4237                 return 0;
4238         }
4239
4240         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
4241         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
4242         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4243         return -EIOCBQUEUED;
4244 }
4245
4246 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req)
4247 {
4248         struct io_async_ctx *io = req->io;
4249
4250         switch (req->opcode) {
4251         case IORING_OP_READV:
4252         case IORING_OP_READ_FIXED:
4253         case IORING_OP_READ:
4254         case IORING_OP_WRITEV:
4255         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4256         case IORING_OP_WRITE:
4257                 if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
4258                         kfree(io->rw.iov);
4259                 break;
4260         case IORING_OP_SENDMSG:
4261         case IORING_OP_RECVMSG:
4262                 if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
4263                         kfree(io->msg.iov);
4264                 break;
4265         case IORING_OP_OPENAT:
4266         case IORING_OP_OPENAT2:
4267         case IORING_OP_STATX:
4268                 putname(req->open.filename);
4269                 break;
4270         }
4271
4272         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4273 }
4274
4275 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
4276                         struct io_kiocb **nxt, bool force_nonblock)
4277 {
4278         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4279         int ret;
4280
4281         switch (req->opcode) {
4282         case IORING_OP_NOP:
4283                 ret = io_nop(req);
4284                 break;
4285         case IORING_OP_READV:
4286         case IORING_OP_READ_FIXED:
4287         case IORING_OP_READ:
4288                 if (sqe) {
4289                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
4290                         if (ret < 0)
4291                                 break;
4292                 }
4293                 ret = io_read(req, nxt, force_nonblock);
4294                 break;
4295         case IORING_OP_WRITEV:
4296         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4297         case IORING_OP_WRITE:
4298                 if (sqe) {
4299                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
4300                         if (ret < 0)
4301                                 break;
4302                 }
4303                 ret = io_write(req, nxt, force_nonblock);
4304                 break;
4305         case IORING_OP_FSYNC:
4306                 if (sqe) {
4307                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
4308                         if (ret < 0)
4309                                 break;
4310                 }
4311                 ret = io_fsync(req, nxt, force_nonblock);
4312                 break;
4313         case IORING_OP_POLL_ADD:
4314                 if (sqe) {
4315                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
4316                         if (ret)
4317                                 break;
4318                 }
4319                 ret = io_poll_add(req, nxt);
4320                 break;
4321         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
4322                 if (sqe) {
4323                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
4324                         if (ret < 0)
4325                                 break;
4326                 }
4327                 ret = io_poll_remove(req);
4328                 break;
4329         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
4330                 if (sqe) {
4331                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
4332                         if (ret < 0)
4333                                 break;
4334                 }
4335                 ret = io_sync_file_range(req, nxt, force_nonblock);
4336                 break;
4337         case IORING_OP_SENDMSG:
4338         case IORING_OP_SEND:
4339                 if (sqe) {
4340                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
4341                         if (ret < 0)
4342                                 break;
4343                 }
4344                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
4345                         ret = io_sendmsg(req, nxt, force_nonblock);
4346                 else
4347                         ret = io_send(req, nxt, force_nonblock);
4348                 break;
4349         case IORING_OP_RECVMSG:
4350         case IORING_OP_RECV:
4351                 if (sqe) {
4352                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
4353                         if (ret)
4354                                 break;
4355                 }
4356                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
4357                         ret = io_recvmsg(req, nxt, force_nonblock);
4358                 else
4359                         ret = io_recv(req, nxt, force_nonblock);
4360                 break;
4361         case IORING_OP_TIMEOUT:
4362                 if (sqe) {
4363                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
4364                         if (ret)
4365                                 break;
4366                 }
4367                 ret = io_timeout(req);
4368                 break;
4369         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
4370                 if (sqe) {
4371                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
4372                         if (ret)
4373                                 break;
4374                 }
4375                 ret = io_timeout_remove(req);
4376                 break;
4377         case IORING_OP_ACCEPT:
4378                 if (sqe) {
4379                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
4380                         if (ret)
4381                                 break;
4382                 }
4383                 ret = io_accept(req, nxt, force_nonblock);
4384                 break;
4385         case IORING_OP_CONNECT:
4386                 if (sqe) {
4387                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
4388                         if (ret)
4389                                 break;
4390                 }
4391                 ret = io_connect(req, nxt, force_nonblock);
4392                 break;
4393         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
4394                 if (sqe) {
4395                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
4396                         if (ret)
4397                                 break;
4398                 }
4399                 ret = io_async_cancel(req, nxt);
4400                 break;
4401         case IORING_OP_FALLOCATE:
4402                 if (sqe) {
4403                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
4404                         if (ret)
4405                                 break;
4406                 }
4407                 ret = io_fallocate(req, nxt, force_nonblock);
4408                 break;
4409         case IORING_OP_OPENAT:
4410                 if (sqe) {
4411                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
4412                         if (ret)
4413                                 break;
4414                 }
4415                 ret = io_openat(req, nxt, force_nonblock);
4416                 break;
4417         case IORING_OP_CLOSE:
4418                 if (sqe) {
4419                         ret = io_close_prep(req, sqe);
4420                         if (ret)
4421                                 break;
4422                 }
4423                 ret = io_close(req, nxt, force_nonblock);
4424                 break;
4425         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
4426                 if (sqe) {
4427                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
4428                         if (ret)
4429                                 break;
4430                 }
4431                 ret = io_files_update(req, force_nonblock);
4432                 break;
4433         case IORING_OP_STATX:
4434                 if (sqe) {
4435                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
4436                         if (ret)
4437                                 break;
4438                 }
4439                 ret = io_statx(req, nxt, force_nonblock);
4440                 break;
4441         case IORING_OP_FADVISE:
4442                 if (sqe) {
4443                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
4444                         if (ret)
4445                                 break;
4446                 }
4447                 ret = io_fadvise(req, nxt, force_nonblock);
4448                 break;
4449         case IORING_OP_MADVISE:
4450                 if (sqe) {
4451                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
4452                         if (ret)
4453                                 break;
4454                 }
4455                 ret = io_madvise(req, nxt, force_nonblock);
4456                 break;
4457         case IORING_OP_OPENAT2:
4458                 if (sqe) {
4459                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
4460                         if (ret)
4461                                 break;
4462                 }
4463                 ret = io_openat2(req, nxt, force_nonblock);
4464                 break;
4465         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
4466                 if (sqe) {
4467                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
4468                         if (ret)
4469                                 break;
4470                 }
4471                 ret = io_epoll_ctl(req, nxt, force_nonblock);
4472                 break;
4473         default:
4474                 ret = -EINVAL;
4475                 break;
4476         }
4477
4478         if (ret)
4479                 return ret;
4480
4481         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4482                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
4483
4484                 if (req->result == -EAGAIN)
4485                         return -EAGAIN;
4486
4487                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
4488                 if (in_async)
4489                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4490
4491                 io_iopoll_req_issued(req);
4492
4493                 if (in_async)
4494                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4495         }
4496
4497         return 0;
4498 }
4499
4500 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr)
4501 {
4502         struct io_wq_work *work = *workptr;
4503         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
4504         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4505         int ret = 0;
4506
4507         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
4508         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
4509                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
4510                 ret = -ECANCELED;
4511         }
4512
4513         if (!ret) {
4514                 req->in_async = true;
4515                 do {
4516                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, &nxt, false);
4517                         /*
4518                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
4519                          * forcing a sync submission from here, since we can't
4520                          * wait for request slots on the block side.
4521                          */
4522                         if (ret != -EAGAIN)
4523                                 break;
4524                         cond_resched();
4525                 } while (1);
4526         }
4527
4528         /* drop submission reference */
4529         io_put_req(req);
4530
4531         if (ret) {
4532                 req_set_fail_links(req);
4533                 io_cqring_add_event(req, ret);
4534                 io_put_req(req);
4535         }
4536
4537         /* if a dependent link is ready, pass it back */
4538         if (!ret && nxt)
4539                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
4540 }
4541
4542 static int io_req_needs_file(struct io_kiocb *req, int fd)
4543 {
4544         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
4545                 return 0;
4546         if (fd == -1 && io_op_defs[req->opcode].fd_non_neg)
4547                 return 0;
4548         return 1;
4549 }
4550
4551 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
4552                                               int index)
4553 {
4554         struct fixed_file_table *table;
4555
4556         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
4557         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];;
4558 }
4559
4560 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
4561                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4562 {
4563         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4564         unsigned flags;
4565         int fd;
4566
4567         flags = READ_ONCE(sqe->flags);
4568         fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4569
4570         if (!io_req_needs_file(req, fd))
4571                 return 0;
4572
4573         if (flags & IOSQE_FIXED_FILE) {
4574                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
4575                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
4576                         return -EBADF;
4577                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
4578                 req->file = io_file_from_index(ctx, fd);
4579                 if (!req->file)
4580                         return -EBADF;
4581                 req->flags |= REQ_F_FIXED_FILE;
4582                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
4583         } else {
4584                 if (req->needs_fixed_file)
4585                         return -EBADF;
4586                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
4587                 req->file = io_file_get(state, fd);
4588                 if (unlikely(!req->file))
4589                         return -EBADF;
4590         }
4591
4592         return 0;
4593 }
4594
4595 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
4596 {
4597         int ret = -EBADF;
4598         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4599
4600         if (req->work.files)
4601                 return 0;
4602         if (!ctx->ring_file)
4603                 return -EBADF;
4604
4605         rcu_read_lock();
4606         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
4607         /*
4608          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
4609          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
4610          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
4611          * this operation if it has.
4612          */
4613         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
4614                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
4615                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
4616                 req->work.files = current->files;
4617                 ret = 0;
4618         }
4619         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
4620         rcu_read_unlock();
4621
4622         return ret;
4623 }
4624
4625 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4626 {
4627         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4628                                                 struct io_timeout_data, timer);
4629         struct io_kiocb *req = data->req;
4630         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4631         struct io_kiocb *prev = NULL;
4632         unsigned long flags;
4633
4634         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4635
4636         /*
4637          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
4638          * race with the completion of the linked work.
4639          */
4640         if (!list_empty(&req->link_list)) {
4641                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
4642                                   link_list);
4643                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
4644                         list_del_init(&req->link_list);
4645                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
4646                 } else
4647                         prev = NULL;
4648         }
4649
4650         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4651
4652         if (prev) {
4653                 req_set_fail_links(prev);
4654                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, NULL,
4655                                                 -ETIME);
4656                 io_put_req(prev);
4657         } else {
4658                 io_cqring_add_event(req, -ETIME);
4659                 io_put_req(req);
4660         }
4661         return HRTIMER_NORESTART;
4662 }
4663
4664 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
4665 {
4666         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4667
4668         /*
4669          * If the list is now empty, then our linked request finished before
4670          * we got a chance to setup the timer
4671          */
4672         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4673         if (!list_empty(&req->link_list)) {
4674                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
4675
4676                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
4677                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
4678                                 data->mode);
4679         }
4680         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4681
4682         /* drop submission reference */
4683         io_put_req(req);
4684 }
4685
4686 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
4687 {
4688         struct io_kiocb *nxt;
4689
4690         if (!(req->flags & REQ_F_LINK))
4691                 return NULL;
4692
4693         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
4694                                         link_list);
4695         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
4696                 return NULL;
4697
4698         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
4699         return nxt;
4700 }
4701
4702 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4703 {
4704         struct io_kiocb *linked_timeout;
4705         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4706         int ret;
4707
4708 again:
4709         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
4710
4711         ret = io_issue_sqe(req, sqe, &nxt, true);
4712
4713         /*
4714          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
4715          * doesn't support non-blocking read/write attempts
4716          */
4717         if (ret == -EAGAIN && (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) ||
4718             (req->flags & REQ_F_MUST_PUNT))) {
4719 punt:
4720                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
4721                         ret = io_grab_files(req);
4722                         if (ret)
4723                                 goto err;
4724                 }
4725
4726                 /*
4727                  * Queued up for async execution, worker will release
4728                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
4729                  */
4730                 io_queue_async_work(req);
4731                 goto done_req;
4732         }
4733
4734 err:
4735         /* drop submission reference */
4736         io_put_req(req);
4737
4738         if (linked_timeout) {
4739                 if (!ret)
4740                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
4741                 else
4742                         io_put_req(linked_timeout);
4743         }
4744
4745         /* and drop final reference, if we failed */
4746         if (ret) {
4747                 io_cqring_add_event(req, ret);
4748                 req_set_fail_links(req);
4749                 io_put_req(req);
4750         }
4751 done_req:
4752         if (nxt) {
4753                 req = nxt;
4754                 nxt = NULL;
4755
4756                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
4757                         goto punt;
4758                 goto again;
4759         }
4760 }
4761
4762 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4763 {
4764         int ret;
4765
4766         ret = io_req_defer(req, sqe);
4767         if (ret) {
4768                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
4769 fail_req:
4770                         io_cqring_add_event(req, ret);
4771                         req_set_fail_links(req);
4772                         io_double_put_req(req);
4773                 }
4774         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
4775                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4776                 if (unlikely(ret < 0))
4777                         goto fail_req;
4778                 /*
4779                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
4780                  * to async execution.
4781                  */
4782                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
4783                 io_queue_async_work(req);
4784         } else {
4785                 __io_queue_sqe(req, sqe);
4786         }
4787 }
4788
4789 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req)
4790 {
4791         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
4792                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
4793                 io_double_put_req(req);
4794         } else
4795                 io_queue_sqe(req, NULL);
4796 }
4797
4798 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
4799                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
4800
4801 static bool io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
4802                           struct io_submit_state *state, struct io_kiocb **link)
4803 {
4804         const struct cred *old_creds = NULL;
4805         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4806         unsigned int sqe_flags;
4807         int ret, id;
4808
4809         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
4810
4811         /* enforce forwards compatibility on users */
4812         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
4813                 ret = -EINVAL;
4814                 goto err_req;
4815         }
4816
4817         id = READ_ONCE(sqe->personality);
4818         if (id) {
4819                 const struct cred *personality_creds;
4820
4821                 personality_creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
4822                 if (unlikely(!personality_creds)) {
4823                         ret = -EINVAL;
4824                         goto err_req;
4825                 }
4826                 old_creds = override_creds(personality_creds);
4827         }
4828
4829         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
4830         req->flags |= sqe_flags & (IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_HARDLINK|
4831                                         IOSQE_ASYNC);
4832
4833         ret = io_req_set_file(state, req, sqe);
4834         if (unlikely(ret)) {
4835 err_req:
4836                 io_cqring_add_event(req, ret);
4837                 io_double_put_req(req);
4838                 if (old_creds)
4839                         revert_creds(old_creds);
4840                 return false;
4841         }
4842
4843         /*
4844          * If we already have a head request, queue this one for async
4845          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
4846          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
4847          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
4848          * conditions are true (normal request), then just queue it.
4849          */
4850         if (*link) {
4851                 struct io_kiocb *head = *link;
4852
4853                 /*
4854                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
4855                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
4856                  * requests in the link. So, it drains the head and the
4857                  * next after the link request. The last one is done via
4858                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
4859                  */
4860                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
4861                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
4862                         ctx->drain_next = 1;
4863                 }
4864                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4865                         ret = -EAGAIN;
4866                         goto err_req;
4867                 }
4868
4869                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4870                 if (ret) {
4871                         /* fail even hard links since we don't submit */
4872                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
4873                         goto err_req;
4874                 }
4875                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
4876                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
4877
4878                 /* last request of a link, enqueue the link */
4879                 if (!(sqe_flags & (IOSQE_IO_LINK|IOSQE_IO_HARDLINK))) {
4880                         io_queue_link_head(head);
4881                         *link = NULL;
4882                 }
4883         } else {
4884                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
4885                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
4886                         req->ctx->drain_next = 0;
4887                 }
4888                 if (sqe_flags & (IOSQE_IO_LINK|IOSQE_IO_HARDLINK)) {
4889                         req->flags |= REQ_F_LINK;
4890                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
4891                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4892                         if (ret)
4893                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
4894                         *link = req;
4895                 } else {
4896                         io_queue_sqe(req, sqe);
4897                 }
4898         }
4899
4900         if (old_creds)
4901                 revert_creds(old_creds);
4902         return true;
4903 }
4904
4905 /*
4906  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
4907  */
4908 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
4909 {
4910         blk_finish_plug(&state->plug);
4911         io_file_put(state);
4912         if (state->free_reqs)
4913                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
4914 }
4915
4916 /*
4917  * Start submission side cache.
4918  */
4919 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
4920                                   unsigned int max_ios)
4921 {
4922         blk_start_plug(&state->plug);
4923         state->free_reqs = 0;
4924         state->file = NULL;
4925         state->ios_left = max_ios;
4926 }
4927
4928 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
4929 {
4930         struct io_rings *rings = ctx->rings;
4931
4932         /*
4933          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
4934          * since once we write the new head, the application could
4935          * write new data to them.
4936          */
4937         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
4938 }
4939
4940 /*
4941  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
4942  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
4943  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
4944  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
4945  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
4946  * prevent a re-load down the line.
4947  */
4948 static bool io_get_sqring(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
4949                           const struct io_uring_sqe **sqe_ptr)
4950 {
4951         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
4952         unsigned head;
4953
4954         /*
4955          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
4956          *
4957          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
4958          *    head updates.
4959          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
4960          *    though the application is the one updating it.
4961          */
4962         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
4963         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
4964                 /*
4965                  * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
4966                  * it can be used to mark the position of the first IO in the
4967                  * link list.
4968                  */
4969                 req->sequence = ctx->cached_sq_head;
4970                 *sqe_ptr = &ctx->sq_sqes[head];
4971                 req->opcode = READ_ONCE((*sqe_ptr)->opcode);
4972                 req->user_data = READ_ONCE((*sqe_ptr)->user_data);
4973                 ctx->cached_sq_head++;
4974                 return true;
4975         }
4976
4977         /* drop invalid entries */
4978         ctx->cached_sq_head++;
4979         ctx->cached_sq_dropped++;
4980         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
4981         return false;
4982 }
4983
4984 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
4985                           struct file *ring_file, int ring_fd,
4986                           struct mm_struct **mm, bool async)
4987 {
4988         struct io_submit_state state, *statep = NULL;
4989         struct io_kiocb *link = NULL;
4990         int i, submitted = 0;
4991         bool mm_fault = false;
4992
4993         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
4994         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
4995                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
4996                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
4997                         return -EBUSY;
4998         }
4999
5000         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
5001         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
5002
5003         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
5004                 return -EAGAIN;
5005
5006         if (nr > IO_PLUG_THRESHOLD) {
5007                 io_submit_state_start(&state, nr);
5008                 statep = &state;
5009         }
5010
5011         ctx->ring_fd = ring_fd;
5012         ctx->ring_file = ring_file;
5013
5014         for (i = 0; i < nr; i++) {
5015                 const struct io_uring_sqe *sqe;
5016                 struct io_kiocb *req;
5017                 int err;
5018
5019                 req = io_get_req(ctx, statep);
5020                 if (unlikely(!req)) {
5021                         if (!submitted)
5022                                 submitted = -EAGAIN;
5023                         break;
5024                 }
5025                 if (!io_get_sqring(ctx, req, &sqe)) {
5026                         __io_req_do_free(req);
5027                         break;
5028                 }
5029
5030                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
5031                 submitted++;
5032
5033                 if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST)) {
5034                         err = -EINVAL;
5035 fail_req:
5036                         io_cqring_add_event(req, err);
5037                         io_double_put_req(req);
5038                         break;
5039                 }
5040
5041                 if (io_op_defs[req->opcode].needs_mm && !*mm) {
5042                         mm_fault = mm_fault || !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm);
5043                         if (unlikely(mm_fault)) {
5044                                 err = -EFAULT;
5045                                 goto fail_req;
5046                         }
5047                         use_mm(ctx->sqo_mm);
5048                         *mm = ctx->sqo_mm;
5049                 }
5050
5051                 req->in_async = async;
5052                 req->needs_fixed_file = async;
5053                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
5054                                                 true, async);
5055                 if (!io_submit_sqe(req, sqe, statep, &link))
5056                         break;
5057         }
5058
5059         if (unlikely(submitted != nr)) {
5060                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
5061
5062                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
5063         }
5064         if (link)
5065                 io_queue_link_head(link);
5066         if (statep)
5067                 io_submit_state_end(&state);
5068
5069          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
5070         io_commit_sqring(ctx);
5071
5072         return submitted;
5073 }
5074
5075 static int io_sq_thread(void *data)
5076 {
5077         struct io_ring_ctx *ctx = data;
5078         struct mm_struct *cur_mm = NULL;
5079         const struct cred *old_cred;
5080         mm_segment_t old_fs;
5081         DEFINE_WAIT(wait);
5082         unsigned inflight;
5083         unsigned long timeout;
5084         int ret;
5085
5086         complete(&ctx->completions[1]);
5087
5088         old_fs = get_fs();
5089         set_fs(USER_DS);
5090         old_cred = override_creds(ctx->creds);
5091
5092         ret = timeout = inflight = 0;
5093         while (!kthread_should_park()) {
5094                 unsigned int to_submit;
5095
5096                 if (inflight) {
5097                         unsigned nr_events = 0;
5098
5099                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
5100                                 /*
5101                                  * inflight is the count of the maximum possible
5102                                  * entries we submitted, but it can be smaller
5103                                  * if we dropped some of them. If we don't have
5104                                  * poll entries available, then we know that we
5105                                  * have nothing left to poll for. Reset the
5106                                  * inflight count to zero in that case.
5107                                  */
5108                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5109                                 if (!list_empty(&ctx->poll_list))
5110                                         __io_iopoll_check(ctx, &nr_events, 0);
5111                                 else
5112                                         inflight = 0;
5113                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5114                         } else {
5115                                 /*
5116                                  * Normal IO, just pretend everything completed.
5117                                  * We don't have to poll completions for that.
5118                                  */
5119                                 nr_events = inflight;
5120                         }
5121
5122                         inflight -= nr_events;
5123                         if (!inflight)
5124                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
5125                 }
5126
5127                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
5128
5129                 /*
5130                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
5131                  * to enter the kernel to reap and flush events.
5132                  */
5133                 if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
5134                         /*
5135                          * We're polling. If we're within the defined idle
5136                          * period, then let us spin without work before going
5137                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
5138                          * more IO, we should wait for the application to
5139                          * reap events and wake us up.
5140                          */
5141                         if (inflight ||
5142                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
5143                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
5144                                 cond_resched();
5145                                 continue;
5146                         }
5147
5148                         /*
5149                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
5150                          * long periods (or over schedule()). Do this before
5151                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
5152                          * may sleep.
5153                          */
5154                         if (cur_mm) {
5155                                 unuse_mm(cur_mm);
5156                                 mmput(cur_mm);
5157                                 cur_mm = NULL;
5158                         }
5159
5160                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
5161                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
5162
5163                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
5164                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
5165                         /* make sure to read SQ tail after writing flags */
5166                         smp_mb();
5167
5168                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
5169                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
5170                                 if (kthread_should_park()) {
5171                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
5172                                         break;
5173                                 }
5174                                 if (signal_pending(current))
5175                                         flush_signals(current);
5176                                 schedule();
5177                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
5178
5179                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
5180                                 continue;
5181                         }
5182                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
5183
5184                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
5185                 }
5186
5187                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5188                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1, &cur_mm, true);
5189                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5190                 if (ret > 0)
5191                         inflight += ret;
5192         }
5193
5194         set_fs(old_fs);
5195         if (cur_mm) {
5196                 unuse_mm(cur_mm);
5197                 mmput(cur_mm);
5198         }
5199         revert_creds(old_cred);
5200
5201         kthread_parkme();
5202
5203         return 0;
5204 }
5205
5206 struct io_wait_queue {
5207         struct wait_queue_entry wq;
5208         struct io_ring_ctx *ctx;
5209         unsigned to_wait;
5210         unsigned nr_timeouts;
5211 };
5212
5213 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
5214 {
5215         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
5216
5217         /*
5218          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
5219          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
5220          * regardless of event count.
5221          */
5222         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
5223                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
5224 }
5225
5226 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
5227                             int wake_flags, void *key)
5228 {
5229         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
5230                                                         wq);
5231
5232         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
5233         if (!io_should_wake(iowq, true))
5234                 return -1;
5235
5236         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
5237 }
5238
5239 /*
5240  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
5241  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
5242  */
5243 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
5244                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
5245 {
5246         struct io_wait_queue iowq = {
5247                 .wq = {
5248                         .private        = current,
5249                         .func           = io_wake_function,
5250                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
5251                 },
5252                 .ctx            = ctx,
5253                 .to_wait        = min_events,
5254         };
5255         struct io_rings *rings = ctx->rings;
5256         int ret = 0;
5257
5258         if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
5259                 return 0;
5260
5261         if (sig) {
5262 #ifdef CONFIG_COMPAT
5263                 if (in_compat_syscall())
5264                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
5265                                                       sigsz);
5266                 else
5267 #endif
5268                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
5269
5270                 if (ret)
5271                         return ret;
5272         }
5273
5274         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5275         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
5276         do {
5277                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
5278                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
5279                 if (io_should_wake(&iowq, false))
5280                         break;
5281                 schedule();
5282                 if (signal_pending(current)) {
5283                         ret = -EINTR;
5284                         break;
5285                 }
5286         } while (1);
5287         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
5288
5289         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
5290
5291         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
5292 }
5293
5294 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
5295 {
5296 #if defined(CONFIG_UNIX)
5297         if (ctx->ring_sock) {
5298                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
5299                 struct sk_buff *skb;
5300
5301                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
5302                         kfree_skb(skb);
5303         }
5304 #else
5305         int i;
5306
5307         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
5308                 struct file *file;
5309
5310                 file = io_file_from_index(ctx, i);
5311                 if (file)
5312                         fput(file);
5313         }
5314 #endif
5315 }
5316
5317 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
5318 {
5319         struct fixed_file_data *data;
5320
5321         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
5322         complete(&data->done);
5323 }
5324
5325 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
5326 {
5327         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
5328         unsigned nr_tables, i;
5329
5330         if (!data)
5331                 return -ENXIO;
5332
5333         percpu_ref_kill_and_confirm(&data->refs, io_file_ref_kill);
5334         flush_work(&data->ref_work);
5335         wait_for_completion(&data->done);
5336         io_ring_file_ref_flush(data);
5337         percpu_ref_exit(&data->refs);
5338
5339         __io_sqe_files_unregister(ctx);
5340         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
5341         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
5342                 kfree(data->table[i].files);
5343         kfree(data->table);
5344         kfree(data);
5345         ctx->file_data = NULL;
5346         ctx->nr_user_files = 0;
5347         return 0;
5348 }
5349
5350 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
5351 {
5352         if (ctx->sqo_thread) {
5353                 wait_for_completion(&ctx->completions[1]);
5354                 /*
5355                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
5356                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
5357                  * set to a single CPU.
5358                  */
5359                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
5360                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
5361                 ctx->sqo_thread = NULL;
5362         }
5363 }
5364
5365 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
5366 {
5367         io_sq_thread_stop(ctx);
5368
5369         if (ctx->io_wq) {
5370                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
5371                 ctx->io_wq = NULL;
5372         }
5373 }
5374
5375 #if defined(CONFIG_UNIX)
5376 /*
5377  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
5378  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
5379  * loops in the file referencing.
5380  */
5381 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
5382 {
5383         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
5384         struct scm_fp_list *fpl;
5385         struct sk_buff *skb;
5386         int i, nr_files;
5387
5388         if (!capable(CAP_SYS_RESOURCE) && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
5389                 unsigned long inflight = ctx->user->unix_inflight + nr;
5390
5391                 if (inflight > task_rlimit(current, RLIMIT_NOFILE))
5392                         return -EMFILE;
5393         }
5394
5395         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
5396         if (!fpl)
5397                 return -ENOMEM;
5398
5399         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
5400         if (!skb) {
5401                 kfree(fpl);
5402                 return -ENOMEM;
5403         }
5404
5405         skb->sk = sk;
5406
5407         nr_files = 0;
5408         fpl->user = get_uid(ctx->user);
5409         for (i = 0; i < nr; i++) {
5410                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
5411
5412                 if (!file)
5413                         continue;
5414                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
5415                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
5416                 nr_files++;
5417         }
5418
5419         if (nr_files) {
5420                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
5421                 fpl->count = nr_files;
5422                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
5423                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
5424                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
5425                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
5426
5427                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
5428                         fput(fpl->fp[i]);
5429         } else {
5430                 kfree_skb(skb);
5431                 kfree(fpl);
5432         }
5433
5434         return 0;
5435 }
5436
5437 /*
5438  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
5439  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
5440  * garbage collection to take care of this problem for us.
5441  */
5442 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
5443 {
5444         unsigned left, total;
5445         int ret = 0;
5446
5447         total = 0;
5448         left = ctx->nr_user_files;
5449         while (left) {
5450                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
5451
5452                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
5453                 if (ret)
5454                         break;
5455                 left -= this_files;
5456                 total += this_files;
5457         }
5458
5459         if (!ret)
5460                 return 0;
5461
5462         while (total < ctx->nr_user_files) {
5463                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
5464
5465                 if (file)
5466                         fput(file);
5467                 total++;
5468         }
5469
5470         return ret;
5471 }
5472 #else
5473 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
5474 {
5475         return 0;
5476 }
5477 #endif
5478
5479 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
5480                                     unsigned nr_files)
5481 {
5482         int i;
5483
5484         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
5485                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
5486                 unsigned this_files;
5487
5488                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
5489                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
5490                                         GFP_KERNEL);
5491                 if (!table->files)
5492                         break;
5493                 nr_files -= this_files;
5494         }
5495
5496         if (i == nr_tables)
5497                 return 0;
5498
5499         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
5500                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
5501                 kfree(table->files);
5502         }
5503         return 1;
5504 }
5505
5506 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
5507 {
5508 #if defined(CONFIG_UNIX)
5509         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
5510         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
5511         struct sk_buff *skb;
5512         int i;
5513
5514         __skb_queue_head_init(&list);
5515
5516         /*
5517          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
5518          * remove this entry and rearrange the file array.
5519          */
5520         skb = skb_dequeue(head);
5521         while (skb) {
5522                 struct scm_fp_list *fp;
5523
5524                 fp = UNIXCB(skb).fp;
5525                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
5526                         int left;
5527
5528                         if (fp->fp[i] != file)
5529                                 continue;
5530
5531                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
5532                         left = fp->count - 1 - i;
5533                         if (left) {
5534                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
5535                                                 left * sizeof(struct file *));
5536                         }
5537                         fp->count--;
5538                         if (!fp->count) {
5539                                 kfree_skb(skb);
5540                                 skb = NULL;
5541                         } else {
5542                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
5543                         }
5544                         fput(file);
5545                         file = NULL;
5546                         break;
5547                 }
5548
5549                 if (!file)
5550                         break;
5551
5552                 __skb_queue_tail(&list, skb);
5553
5554                 skb = skb_dequeue(head);
5555         }
5556
5557         if (skb_peek(&list)) {
5558                 spin_lock_irq(&head->lock);
5559                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
5560                         __skb_queue_tail(head, skb);
5561                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5562         }
5563 #else
5564         fput(file);
5565 #endif
5566 }
5567
5568 struct io_file_put {
5569         struct llist_node llist;
5570         struct file *file;
5571         struct completion *done;
5572 };
5573
5574 static void io_ring_file_ref_flush(struct fixed_file_data *data)
5575 {
5576         struct io_file_put *pfile, *tmp;
5577         struct llist_node *node;
5578
5579         while ((node = llist_del_all(&data->put_llist)) != NULL) {
5580                 llist_for_each_entry_safe(pfile, tmp, node, llist) {
5581                         io_ring_file_put(data->ctx, pfile->file);
5582                         if (pfile->done)
5583                                 complete(pfile->done);
5584                         else
5585                                 kfree(pfile);
5586                 }
5587         }
5588 }
5589
5590 static void io_ring_file_ref_switch(struct work_struct *work)
5591 {
5592         struct fixed_file_data *data;
5593
5594         data = container_of(work, struct fixed_file_data, ref_work);
5595         io_ring_file_ref_flush(data);
5596         percpu_ref_get(&data->refs);
5597         percpu_ref_switch_to_percpu(&data->refs);
5598 }
5599
5600 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
5601 {
5602         struct fixed_file_data *data;
5603
5604         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
5605
5606         /*
5607          * We can't safely switch from inside this context, punt to wq. If
5608          * the table ref is going away, the table is being unregistered.
5609          * Don't queue up the async work for that case, the caller will
5610          * handle it.
5611          */
5612         if (!percpu_ref_is_dying(&data->refs))
5613                 queue_work(system_wq, &data->ref_work);
5614 }
5615
5616 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
5617                                  unsigned nr_args)
5618 {
5619         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
5620         unsigned nr_tables;
5621         struct file *file;
5622         int fd, ret = 0;
5623         unsigned i;
5624
5625         if (ctx->file_data)
5626                 return -EBUSY;
5627         if (!nr_args)
5628                 return -EINVAL;
5629         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
5630                 return -EMFILE;
5631
5632         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
5633         if (!ctx->file_data)
5634                 return -ENOMEM;
5635         ctx->file_data->ctx = ctx;
5636         init_completion(&ctx->file_data->done);
5637
5638         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
5639         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
5640                                         sizeof(struct fixed_file_table),
5641                                         GFP_KERNEL);
5642         if (!ctx->file_data->table) {
5643                 kfree(ctx->file_data);
5644                 ctx->file_data = NULL;
5645                 return -ENOMEM;
5646         }
5647
5648         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_data_ref_zero,
5649                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
5650                 kfree(ctx->file_data->table);
5651                 kfree(ctx->file_data);
5652                 ctx->file_data = NULL;
5653                 return -ENOMEM;
5654         }
5655         ctx->file_data->put_llist.first = NULL;
5656         INIT_WORK(&ctx->file_data->ref_work, io_ring_file_ref_switch);
5657
5658         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
5659                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
5660                 kfree(ctx->file_data->table);
5661                 kfree(ctx->file_data);
5662                 ctx->file_data = NULL;
5663                 return -ENOMEM;
5664         }
5665
5666         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
5667                 struct fixed_file_table *table;
5668                 unsigned index;
5669
5670                 ret = -EFAULT;
5671                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
5672                         break;
5673                 /* allow sparse sets */
5674                 if (fd == -1) {
5675                         ret = 0;
5676                         continue;
5677                 }
5678
5679                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5680                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
5681                 file = fget(fd);
5682
5683                 ret = -EBADF;
5684                 if (!file)
5685                         break;
5686
5687                 /*
5688                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
5689                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
5690                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
5691                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
5692                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
5693                  */
5694                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
5695                         fput(file);
5696                         break;
5697                 }
5698                 ret = 0;
5699                 table->files[index] = file;
5700         }
5701
5702         if (ret) {
5703                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
5704                         file = io_file_from_index(ctx, i);
5705                         if (file)
5706                                 fput(file);
5707                 }
5708                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
5709                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
5710
5711                 kfree(ctx->file_data->table);
5712                 kfree(ctx->file_data);
5713                 ctx->file_data = NULL;
5714                 ctx->nr_user_files = 0;
5715                 return ret;
5716         }
5717
5718         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
5719         if (ret)
5720                 io_sqe_files_unregister(ctx);
5721
5722         return ret;
5723 }
5724
5725 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
5726                                 int index)
5727 {
5728 #if defined(CONFIG_UNIX)
5729         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
5730         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
5731         struct sk_buff *skb;
5732
5733         /*
5734          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
5735          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
5736          * and filling it in.
5737          */
5738         spin_lock_irq(&head->lock);
5739         skb = skb_peek(head);
5740         if (skb) {
5741                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
5742
5743                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
5744                         __skb_unlink(skb, head);
5745                         spin_unlock_irq(&head->lock);
5746                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
5747                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
5748                         fpl->count++;
5749                         spin_lock_irq(&head->lock);
5750                         __skb_queue_head(head, skb);
5751                 } else {
5752                         skb = NULL;
5753                 }
5754         }
5755         spin_unlock_irq(&head->lock);
5756
5757         if (skb) {
5758                 fput(file);
5759                 return 0;
5760         }
5761
5762         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
5763 #else
5764         return 0;
5765 #endif
5766 }
5767
5768 static void io_atomic_switch(struct percpu_ref *ref)
5769 {
5770         struct fixed_file_data *data;
5771
5772         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
5773         clear_bit(FFD_F_ATOMIC, &data->state);
5774 }
5775
5776 static bool io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
5777                                   struct file *file)
5778 {
5779         struct io_file_put *pfile, pfile_stack;
5780         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
5781
5782         /*
5783          * If we fail allocating the struct we need for doing async reomval
5784          * of this file, just punt to sync and wait for it.
5785          */
5786         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
5787         if (!pfile) {
5788                 pfile = &pfile_stack;
5789                 pfile->done = &done;
5790         }
5791
5792         pfile->file = file;
5793         llist_add(&pfile->llist, &data->put_llist);
5794
5795         if (pfile == &pfile_stack) {
5796                 if (!test_and_set_bit(FFD_F_ATOMIC, &data->state)) {
5797                         percpu_ref_put(&data->refs);
5798                         percpu_ref_switch_to_atomic(&data->refs,
5799                                                         io_atomic_switch);
5800                 }
5801                 wait_for_completion(&done);
5802                 flush_work(&data->ref_work);
5803                 return false;
5804         }
5805
5806         return true;
5807 }
5808
5809 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
5810                                  struct io_uring_files_update *up,
5811                                  unsigned nr_args)
5812 {
5813         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
5814         bool ref_switch = false;
5815         struct file *file;
5816         __s32 __user *fds;
5817         int fd, i, err;
5818         __u32 done;
5819
5820         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
5821                 return -EOVERFLOW;
5822         if (done > ctx->nr_user_files)
5823                 return -EINVAL;
5824
5825         done = 0;
5826         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
5827         while (nr_args) {
5828                 struct fixed_file_table *table;
5829                 unsigned index;
5830
5831                 err = 0;
5832                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
5833                         err = -EFAULT;
5834                         break;
5835                 }
5836                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
5837                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5838                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
5839                 if (table->files[index]) {
5840                         file = io_file_from_index(ctx, index);
5841                         table->files[index] = NULL;
5842                         if (io_queue_file_removal(data, file))
5843                                 ref_switch = true;
5844                 }
5845                 if (fd != -1) {
5846                         file = fget(fd);
5847                         if (!file) {
5848                                 err = -EBADF;
5849                                 break;
5850                         }
5851                         /*
5852                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
5853                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
5854                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
5855                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
5856                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
5857                          * support regular read/write anyway.
5858                          */
5859                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
5860                                 fput(file);
5861                                 err = -EBADF;
5862                                 break;
5863                         }
5864                         table->files[index] = file;
5865                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
5866                         if (err)
5867                                 break;
5868                 }
5869                 nr_args--;
5870                 done++;
5871                 up->offset++;
5872         }
5873
5874         if (ref_switch && !test_and_set_bit(FFD_F_ATOMIC, &data->state)) {
5875                 percpu_ref_put(&data->refs);
5876                 percpu_ref_switch_to_atomic(&data->refs, io_atomic_switch);
5877         }
5878
5879         return done ? done : err;
5880 }
5881 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
5882                                unsigned nr_args)
5883 {
5884         struct io_uring_files_update up;
5885
5886         if (!ctx->file_data)
5887                 return -ENXIO;
5888         if (!nr_args)
5889                 return -EINVAL;
5890         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
5891                 return -EFAULT;
5892         if (up.resv)
5893                 return -EINVAL;
5894
5895         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
5896 }
5897
5898 static void io_put_work(struct io_wq_work *work)
5899 {
5900         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5901
5902         io_put_req(req);
5903 }
5904
5905 static void io_get_work(struct io_wq_work *work)
5906 {
5907         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5908
5909         refcount_inc(&req->refs);
5910 }
5911
5912 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
5913                               struct io_uring_params *p)
5914 {
5915         struct io_wq_data data;
5916         struct fd f;
5917         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
5918         unsigned int concurrency;
5919         int ret = 0;
5920
5921         data.user = ctx->user;
5922         data.get_work = io_get_work;
5923         data.put_work = io_put_work;
5924
5925         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
5926                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
5927                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
5928
5929                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
5930                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
5931                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
5932                         ctx->io_wq = NULL;
5933                 }
5934                 return ret;
5935         }
5936
5937         f = fdget(p->wq_fd);
5938         if (!f.file)
5939                 return -EBADF;
5940
5941         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
5942                 ret = -EINVAL;
5943                 goto out_fput;
5944         }
5945
5946         ctx_attach = f.file->private_data;
5947         /* @io_wq is protected by holding the fd */
5948         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
5949                 ret = -EINVAL;
5950                 goto out_fput;
5951         }
5952
5953         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
5954 out_fput:
5955         fdput(f);
5956         return ret;
5957 }
5958
5959 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
5960                                struct io_uring_params *p)
5961 {
5962         int ret;
5963
5964         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
5965         mmgrab(current->mm);
5966         ctx->sqo_mm = current->mm;
5967
5968         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
5969                 ret = -EPERM;
5970                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
5971                         goto err;
5972
5973                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
5974                 if (!ctx->sq_thread_idle)
5975                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
5976
5977                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
5978                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
5979
5980                         ret = -EINVAL;
5981                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
5982                                 goto err;
5983                         if (!cpu_online(cpu))
5984                                 goto err;
5985
5986                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
5987                                                         ctx, cpu,
5988                                                         "io_uring-sq");
5989                 } else {
5990                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
5991                                                         "io_uring-sq");
5992                 }
5993                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
5994                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
5995                         ctx->sqo_thread = NULL;
5996                         goto err;
5997                 }
5998                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
5999         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
6000                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
6001                 ret = -EINVAL;
6002                 goto err;
6003         }
6004
6005         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
6006         if (ret)
6007                 goto err;
6008
6009         return 0;
6010 err:
6011         io_finish_async(ctx);
6012         mmdrop(ctx->sqo_mm);
6013         ctx->sqo_mm = NULL;
6014         return ret;
6015 }
6016
6017 static void io_unaccount_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
6018 {
6019         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
6020 }
6021
6022 static int io_account_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
6023 {
6024         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
6025
6026         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
6027         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
6028
6029         do {
6030                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
6031                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
6032                 if (new_pages > page_limit)
6033                         return -ENOMEM;
6034         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
6035                                         new_pages) != cur_pages);
6036
6037         return 0;
6038 }
6039
6040 static void io_mem_free(void *ptr)
6041 {
6042         struct page *page;
6043
6044         if (!ptr)
6045                 return;
6046
6047         page = virt_to_head_page(ptr);
6048         if (put_page_testzero(page))
6049                 free_compound_page(page);
6050 }
6051
6052 static void *io_mem_alloc(size_t size)
6053 {
6054         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
6055                                 __GFP_NORETRY;
6056
6057         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
6058 }
6059
6060 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
6061                                 size_t *sq_offset)
6062 {
6063         struct io_rings *rings;
6064         size_t off, sq_array_size;
6065
6066         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
6067         if (off == SIZE_MAX)
6068                 return SIZE_MAX;
6069
6070 #ifdef CONFIG_SMP
6071         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
6072         if (off == 0)
6073                 return SIZE_MAX;
6074 #endif
6075
6076         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
6077         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
6078                 return SIZE_MAX;
6079
6080         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
6081                 return SIZE_MAX;
6082
6083         if (sq_offset)
6084                 *sq_offset = off;
6085
6086         return off;
6087 }
6088
6089 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
6090 {
6091         size_t pages;
6092
6093         pages = (size_t)1 << get_order(
6094                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
6095         pages += (size_t)1 << get_order(
6096                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
6097
6098         return pages;
6099 }
6100
6101 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6102 {
6103         int i, j;
6104
6105         if (!ctx->user_bufs)
6106                 return -ENXIO;
6107
6108         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
6109                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
6110
6111                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
6112                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
6113
6114                 if (ctx->account_mem)
6115                         io_unaccount_mem(ctx->user, imu->nr_bvecs);
6116                 kvfree(imu->bvec);
6117                 imu->nr_bvecs = 0;
6118         }
6119
6120         kfree(ctx->user_bufs);
6121         ctx->user_bufs = NULL;
6122         ctx->nr_user_bufs = 0;
6123         return 0;
6124 }
6125
6126 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
6127                        void __user *arg, unsigned index)
6128 {
6129         struct iovec __user *src;
6130
6131 #ifdef CONFIG_COMPAT
6132         if (ctx->compat) {
6133                 struct compat_iovec __user *ciovs;
6134                 struct compat_iovec ciov;
6135
6136                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
6137                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
6138                         return -EFAULT;
6139
6140                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
6141                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
6142                 return 0;
6143         }
6144 #endif
6145         src = (struct iovec __user *) arg;
6146         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
6147                 return -EFAULT;
6148         return 0;
6149 }
6150
6151 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6152                                   unsigned nr_args)
6153 {
6154         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
6155         struct page **pages = NULL;
6156         int i, j, got_pages = 0;
6157         int ret = -EINVAL;
6158
6159         if (ctx->user_bufs)
6160                 return -EBUSY;
6161         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
6162                 return -EINVAL;
6163
6164         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
6165                                         GFP_KERNEL);
6166         if (!ctx->user_bufs)
6167                 return -ENOMEM;
6168
6169         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
6170                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
6171                 unsigned long off, start, end, ubuf;
6172                 int pret, nr_pages;
6173                 struct iovec iov;
6174                 size_t size;
6175
6176                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
6177                 if (ret)
6178                         goto err;
6179
6180                 /*
6181                  * Don't impose further limits on the size and buffer
6182                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
6183                  * submitted if they are wrong.
6184                  */
6185                 ret = -EFAULT;
6186                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
6187                         goto err;
6188
6189                 /* arbitrary limit, but we need something */
6190                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
6191                         goto err;
6192
6193                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
6194                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
6195                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
6196                 nr_pages = end - start;
6197
6198                 if (ctx->account_mem) {
6199                         ret = io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
6200                         if (ret)
6201                                 goto err;
6202                 }
6203
6204                 ret = 0;
6205                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
6206                         kfree(vmas);
6207                         kfree(pages);
6208                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
6209                                                 GFP_KERNEL);
6210                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
6211                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
6212                                         GFP_KERNEL);
6213                         if (!pages || !vmas) {
6214                                 ret = -ENOMEM;
6215                                 if (ctx->account_mem)
6216                                         io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
6217                                 goto err;
6218                         }
6219                         got_pages = nr_pages;
6220                 }
6221
6222                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
6223                                                 GFP_KERNEL);
6224                 ret = -ENOMEM;
6225                 if (!imu->bvec) {
6226                         if (ctx->account_mem)
6227                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
6228                         goto err;
6229                 }
6230
6231                 ret = 0;
6232                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
6233                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
6234                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
6235                                       pages, vmas);
6236                 if (pret == nr_pages) {
6237                         /* don't support file backed memory */
6238                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
6239                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
6240
6241                                 if (vma->vm_file &&
6242                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
6243                                         ret = -EOPNOTSUPP;
6244                                         break;
6245                                 }
6246                         }
6247                 } else {
6248                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
6249                 }
6250                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
6251                 if (ret) {
6252                         /*
6253                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
6254                          * release any pages we did get
6255                          */
6256                         if (pret > 0)
6257                                 unpin_user_pages(pages, pret);
6258                         if (ctx->account_mem)
6259                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
6260                         kvfree(imu->bvec);
6261                         goto err;
6262                 }
6263
6264                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
6265                 size = iov.iov_len;
6266                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
6267                         size_t vec_len;
6268
6269                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
6270                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
6271                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
6272                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
6273                         off = 0;
6274                         size -= vec_len;
6275                 }
6276                 /* store original address for later verification */
6277                 imu->ubuf = ubuf;
6278                 imu->len = iov.iov_len;
6279                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
6280
6281                 ctx->nr_user_bufs++;
6282         }
6283         kvfree(pages);
6284         kvfree(vmas);
6285         return 0;
6286 err:
6287         kvfree(pages);
6288         kvfree(vmas);
6289         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
6290         return ret;
6291 }
6292
6293 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
6294 {
6295         __s32 __user *fds = arg;
6296         int fd;
6297
6298         if (ctx->cq_ev_fd)
6299                 return -EBUSY;
6300
6301         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
6302                 return -EFAULT;
6303
6304         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
6305         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
6306                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
6307                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
6308                 return ret;
6309         }
6310
6311         return 0;
6312 }
6313
6314 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6315 {
6316         if (ctx->cq_ev_fd) {
6317                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
6318                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
6319                 return 0;
6320         }
6321
6322         return -ENXIO;
6323 }
6324
6325 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
6326 {
6327         io_finish_async(ctx);
6328         if (ctx->sqo_mm)
6329                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
6330
6331         io_iopoll_reap_events(ctx);
6332         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
6333         io_sqe_files_unregister(ctx);
6334         io_eventfd_unregister(ctx);
6335
6336 #if defined(CONFIG_UNIX)
6337         if (ctx->ring_sock) {
6338                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
6339                 sock_release(ctx->ring_sock);
6340         }
6341 #endif
6342
6343         io_mem_free(ctx->rings);
6344         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
6345
6346         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
6347         if (ctx->account_mem)
6348                 io_unaccount_mem(ctx->user,
6349                                 ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries));
6350         free_uid(ctx->user);
6351         put_cred(ctx->creds);
6352         kfree(ctx->completions);
6353         kfree(ctx->cancel_hash);
6354         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
6355         kfree(ctx);
6356 }
6357
6358 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
6359 {
6360         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6361         __poll_t mask = 0;
6362
6363         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
6364         /*
6365          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
6366          * io_commit_cqring
6367          */
6368         smp_rmb();
6369         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
6370             ctx->rings->sq_ring_entries)
6371                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
6372         if (io_cqring_events(ctx, false))
6373                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
6374
6375         return mask;
6376 }
6377
6378 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
6379 {
6380         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6381
6382         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
6383 }
6384
6385 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
6386 {
6387         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6388         const struct cred *cred;
6389
6390         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
6391         if (cred)
6392                 put_cred(cred);
6393         return 0;
6394 }
6395
6396 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
6397 {
6398         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6399         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
6400         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6401
6402         /*
6403          * Wait for sq thread to idle, if we have one. It won't spin on new
6404          * work after we've killed the ctx ref above. This is important to do
6405          * before we cancel existing commands, as the thread could otherwise
6406          * be queueing new work post that. If that's work we need to cancel,
6407          * it could cause shutdown to hang.
6408          */
6409         while (ctx->sqo_thread && !wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
6410                 cpu_relax();
6411
6412         io_kill_timeouts(ctx);
6413         io_poll_remove_all(ctx);
6414
6415         if (ctx->io_wq)
6416                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
6417
6418         io_iopoll_reap_events(ctx);
6419         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
6420         if (ctx->rings)
6421                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
6422         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
6423         wait_for_completion(&ctx->completions[0]);
6424         io_ring_ctx_free(ctx);
6425 }
6426
6427 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
6428 {
6429         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6430
6431         file->private_data = NULL;
6432         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
6433         return 0;
6434 }
6435
6436 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
6437                                   struct files_struct *files)
6438 {
6439         struct io_kiocb *req;
6440         DEFINE_WAIT(wait);
6441
6442         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
6443                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL;
6444
6445                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
6446                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
6447                         if (req->work.files != files)
6448                                 continue;
6449                         /* req is being completed, ignore */
6450                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
6451                                 continue;
6452                         cancel_req = req;
6453                         break;
6454                 }
6455                 if (cancel_req)
6456                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
6457                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
6458                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
6459
6460                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
6461                 if (!cancel_req)
6462                         break;
6463
6464                 io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
6465                 io_put_req(cancel_req);
6466                 schedule();
6467         }
6468         finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
6469 }
6470
6471 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
6472 {
6473         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6474
6475         io_uring_cancel_files(ctx, data);
6476         return 0;
6477 }
6478
6479 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
6480                                             loff_t pgoff, size_t sz)
6481 {
6482         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6483         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
6484         struct page *page;
6485         void *ptr;
6486
6487         switch (offset) {
6488         case IORING_OFF_SQ_RING:
6489         case IORING_OFF_CQ_RING:
6490                 ptr = ctx->rings;
6491                 break;
6492         case IORING_OFF_SQES:
6493                 ptr = ctx->sq_sqes;
6494                 break;
6495         default:
6496                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6497         }
6498
6499         page = virt_to_head_page(ptr);
6500         if (sz > page_size(page))
6501                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6502
6503         return ptr;
6504 }
6505
6506 #ifdef CONFIG_MMU
6507
6508 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
6509 {
6510         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
6511         unsigned long pfn;
6512         void *ptr;
6513
6514         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
6515         if (IS_ERR(ptr))
6516                 return PTR_ERR(ptr);
6517
6518         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
6519         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
6520 }
6521
6522 #else /* !CONFIG_MMU */
6523
6524 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
6525 {
6526         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
6527 }
6528
6529 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
6530 {
6531         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
6532 }
6533
6534 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
6535         unsigned long addr, unsigned long len,
6536         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
6537 {
6538         void *ptr;
6539
6540         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
6541         if (IS_ERR(ptr))
6542                 return PTR_ERR(ptr);
6543
6544         return (unsigned long) ptr;
6545 }
6546
6547 #endif /* !CONFIG_MMU */
6548
6549 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
6550                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
6551                 size_t, sigsz)
6552 {
6553         struct io_ring_ctx *ctx;
6554         long ret = -EBADF;
6555         int submitted = 0;
6556         struct fd f;
6557
6558         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
6559                 return -EINVAL;
6560
6561         f = fdget(fd);
6562         if (!f.file)
6563                 return -EBADF;
6564
6565         ret = -EOPNOTSUPP;
6566         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
6567                 goto out_fput;
6568
6569         ret = -ENXIO;
6570         ctx = f.file->private_data;
6571         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
6572                 goto out_fput;
6573
6574         /*
6575          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
6576          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
6577          * we were asked to.
6578          */
6579         ret = 0;
6580         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
6581                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
6582                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
6583                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
6584                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
6585                 submitted = to_submit;
6586         } else if (to_submit) {
6587                 struct mm_struct *cur_mm;
6588
6589                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6590                 /* already have mm, so io_submit_sqes() won't try to grab it */
6591                 cur_mm = ctx->sqo_mm;
6592                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd,
6593                                            &cur_mm, false);
6594                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6595
6596                 if (submitted != to_submit)
6597                         goto out;
6598         }
6599         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
6600                 unsigned nr_events = 0;
6601
6602                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
6603
6604                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
6605                         ret = io_iopoll_check(ctx, &nr_events, min_complete);
6606                 } else {
6607                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
6608                 }
6609         }
6610
6611 out:
6612         percpu_ref_put(&ctx->refs);
6613 out_fput:
6614         fdput(f);
6615         return submitted ? submitted : ret;
6616 }
6617
6618 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
6619 {
6620         const struct cred *cred = p;
6621         struct seq_file *m = data;
6622         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
6623         struct group_info *gi;
6624         kernel_cap_t cap;
6625         unsigned __capi;
6626         int g;
6627
6628         seq_printf(m, "%5d\n", id);
6629         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
6630         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
6631         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
6632         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
6633         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
6634         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
6635         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
6636         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
6637         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
6638         gi = cred->group_info;
6639         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
6640                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
6641                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
6642         }
6643         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
6644         cap = cred->cap_effective;
6645         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
6646                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
6647         seq_putc(m, '\n');
6648         return 0;
6649 }
6650
6651 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
6652 {
6653         int i;
6654
6655         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6656         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
6657         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6658                 struct fixed_file_table *table;
6659                 struct file *f;
6660
6661                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6662                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6663                 if (f)
6664                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
6665                 else
6666                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
6667         }
6668         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
6669         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
6670                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
6671
6672                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
6673                                                 (unsigned int) buf->len);
6674         }
6675         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
6676                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
6677                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
6678         }
6679         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6680 }
6681
6682 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
6683 {
6684         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
6685
6686         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
6687                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
6688                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
6689         }
6690 }
6691
6692 static const struct file_operations io_uring_fops = {
6693         .release        = io_uring_release,
6694         .flush          = io_uring_flush,
6695         .mmap           = io_uring_mmap,
6696 #ifndef CONFIG_MMU
6697         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
6698         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
6699 #endif
6700         .poll           = io_uring_poll,
6701         .fasync         = io_uring_fasync,
6702         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
6703 };
6704
6705 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
6706                                   struct io_uring_params *p)
6707 {
6708         struct io_rings *rings;
6709         size_t size, sq_array_offset;
6710
6711         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
6712         if (size == SIZE_MAX)
6713                 return -EOVERFLOW;
6714
6715         rings = io_mem_alloc(size);
6716         if (!rings)
6717                 return -ENOMEM;
6718
6719         ctx->rings = rings;
6720         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
6721         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
6722         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
6723         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
6724         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
6725         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
6726         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
6727         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
6728         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
6729
6730         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
6731         if (size == SIZE_MAX) {
6732                 io_mem_free(ctx->rings);
6733                 ctx->rings = NULL;
6734                 return -EOVERFLOW;
6735         }
6736
6737         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
6738         if (!ctx->sq_sqes) {
6739                 io_mem_free(ctx->rings);
6740                 ctx->rings = NULL;
6741                 return -ENOMEM;
6742         }
6743
6744         return 0;
6745 }
6746
6747 /*
6748  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
6749  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
6750  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
6751  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
6752  */
6753 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
6754 {
6755         struct file *file;
6756         int ret;
6757
6758 #if defined(CONFIG_UNIX)
6759         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
6760                                 &ctx->ring_sock);
6761         if (ret)
6762                 return ret;
6763 #endif
6764
6765         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
6766         if (ret < 0)
6767                 goto err;
6768
6769         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
6770                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
6771         if (IS_ERR(file)) {
6772                 put_unused_fd(ret);
6773                 ret = PTR_ERR(file);
6774                 goto err;
6775         }
6776
6777 #if defined(CONFIG_UNIX)
6778         ctx->ring_sock->file = file;
6779 #endif
6780         fd_install(ret, file);
6781         return ret;
6782 err:
6783 #if defined(CONFIG_UNIX)
6784         sock_release(ctx->ring_sock);
6785         ctx->ring_sock = NULL;
6786 #endif
6787         return ret;
6788 }
6789
6790 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p)
6791 {
6792         struct user_struct *user = NULL;
6793         struct io_ring_ctx *ctx;
6794         bool account_mem;
6795         int ret;
6796
6797         if (!entries)
6798                 return -EINVAL;
6799         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
6800                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
6801                         return -EINVAL;
6802                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
6803         }
6804
6805         /*
6806          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
6807          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
6808          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
6809          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
6810          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
6811          * of CQ ring entries manually.
6812          */
6813         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
6814         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
6815                 /*
6816                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
6817                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
6818                  * any cq vs sq ring sizing.
6819                  */
6820                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
6821                         return -EINVAL;
6822                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
6823                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
6824                                 return -EINVAL;
6825                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
6826                 }
6827                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
6828         } else {
6829                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
6830         }
6831
6832         user = get_uid(current_user());
6833         account_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
6834
6835         if (account_mem) {
6836                 ret = io_account_mem(user,
6837                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
6838                 if (ret) {
6839                         free_uid(user);
6840                         return ret;
6841                 }
6842         }
6843
6844         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
6845         if (!ctx) {
6846                 if (account_mem)
6847                         io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
6848                                                                 p->cq_entries));
6849                 free_uid(user);
6850                 return -ENOMEM;
6851         }
6852         ctx->compat = in_compat_syscall();
6853         ctx->account_mem = account_mem;
6854         ctx->user = user;
6855         ctx->creds = get_current_cred();
6856
6857         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
6858         if (ret)
6859                 goto err;
6860
6861         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
6862         if (ret)
6863                 goto err;
6864
6865         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
6866         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
6867         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
6868         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
6869         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
6870         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
6871         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
6872         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
6873
6874         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
6875         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
6876         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
6877         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
6878         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
6879         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
6880         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
6881
6882         /*
6883          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
6884          * having closed it before we finish setup
6885          */
6886         ret = io_uring_get_fd(ctx);
6887         if (ret < 0)
6888                 goto err;
6889
6890         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
6891                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
6892                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY;
6893         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
6894         return ret;
6895 err:
6896         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
6897         return ret;
6898 }
6899
6900 /*
6901  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
6902  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
6903  * params structure passed in.
6904  */
6905 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
6906 {
6907         struct io_uring_params p;
6908         long ret;
6909         int i;
6910
6911         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
6912                 return -EFAULT;
6913         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
6914                 if (p.resv[i])
6915                         return -EINVAL;
6916         }
6917
6918         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
6919                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
6920                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
6921                 return -EINVAL;
6922
6923         ret = io_uring_create(entries, &p);
6924         if (ret < 0)
6925                 return ret;
6926
6927         if (copy_to_user(params, &p, sizeof(p)))
6928                 return -EFAULT;
6929
6930         return ret;
6931 }
6932
6933 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
6934                 struct io_uring_params __user *, params)
6935 {
6936         return io_uring_setup(entries, params);
6937 }
6938
6939 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
6940 {
6941         struct io_uring_probe *p;
6942         size_t size;
6943         int i, ret;
6944
6945         size = struct_size(p, ops, nr_args);
6946         if (size == SIZE_MAX)
6947                 return -EOVERFLOW;
6948         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
6949         if (!p)
6950                 return -ENOMEM;
6951
6952         ret = -EFAULT;
6953         if (copy_from_user(p, arg, size))
6954                 goto out;
6955         ret = -EINVAL;
6956         if (memchr_inv(p, 0, size))
6957                 goto out;
6958
6959         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
6960         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
6961                 nr_args = IORING_OP_LAST;
6962
6963         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
6964                 p->ops[i].op = i;
6965                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
6966                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
6967         }
6968         p->ops_len = i;
6969
6970         ret = 0;
6971         if (copy_to_user(arg, p, size))
6972                 ret = -EFAULT;
6973 out:
6974         kfree(p);
6975         return ret;
6976 }
6977
6978 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
6979 {
6980         const struct cred *creds = get_current_cred();
6981         int id;
6982
6983         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
6984                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
6985         if (id < 0)
6986                 put_cred(creds);
6987         return id;
6988 }
6989
6990 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
6991 {
6992         const struct cred *old_creds;
6993
6994         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
6995         if (old_creds) {
6996                 put_cred(old_creds);
6997                 return 0;
6998         }
6999
7000         return -EINVAL;
7001 }
7002
7003 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
7004 {
7005         switch (op) {
7006         case IORING_UNREGISTER_FILES:
7007         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
7008         case IORING_REGISTER_PROBE:
7009         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
7010         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
7011                 return false;
7012         default:
7013                 return true;
7014         }
7015 }
7016
7017 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
7018                                void __user *arg, unsigned nr_args)
7019         __releases(ctx->uring_lock)
7020         __acquires(ctx->uring_lock)
7021 {
7022         int ret;
7023
7024         /*
7025          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
7026          * someone else killed the ctx or is already going through
7027          * io_uring_register().
7028          */
7029         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
7030                 return -ENXIO;
7031
7032         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
7033                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7034
7035                 /*
7036                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
7037                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
7038                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
7039                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
7040                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
7041                  * after we've killed the percpu ref.
7042                  */
7043                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7044                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->completions[0]);
7045                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7046                 if (ret) {
7047                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
7048                         ret = -EINTR;
7049                         goto out;
7050                 }
7051         }
7052
7053         switch (opcode) {
7054         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
7055                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
7056                 break;
7057         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
7058                 ret = -EINVAL;
7059                 if (arg || nr_args)
7060                         break;
7061                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7062                 break;
7063         case IORING_REGISTER_FILES:
7064                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
7065                 break;
7066         case IORING_UNREGISTER_FILES:
7067                 ret = -EINVAL;
7068                 if (arg || nr_args)
7069                         break;
7070                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
7071                 break;
7072         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
7073                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
7074                 break;
7075         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
7076         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
7077                 ret = -EINVAL;
7078                 if (nr_args != 1)
7079                         break;
7080                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
7081                 if (ret)
7082                         break;
7083                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
7084                         ctx->eventfd_async = 1;
7085                 else
7086                         ctx->eventfd_async = 0;
7087                 break;
7088         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
7089                 ret = -EINVAL;
7090                 if (arg || nr_args)
7091                         break;
7092                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
7093                 break;
7094         case IORING_REGISTER_PROBE:
7095                 ret = -EINVAL;
7096                 if (!arg || nr_args > 256)
7097                         break;
7098                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
7099                 break;
7100         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
7101                 ret = -EINVAL;
7102                 if (arg || nr_args)
7103                         break;
7104                 ret = io_register_personality(ctx);
7105                 break;
7106         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
7107                 ret = -EINVAL;
7108                 if (arg)
7109                         break;
7110                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
7111                 break;
7112         default:
7113                 ret = -EINVAL;
7114                 break;
7115         }
7116
7117         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
7118                 /* bring the ctx back to life */
7119                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
7120 out:
7121                 reinit_completion(&ctx->completions[0]);
7122         }
7123         return ret;
7124 }
7125
7126 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
7127                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
7128 {
7129         struct io_ring_ctx *ctx;
7130         long ret = -EBADF;
7131         struct fd f;
7132
7133         f = fdget(fd);
7134         if (!f.file)
7135                 return -EBADF;
7136
7137         ret = -EOPNOTSUPP;
7138         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7139                 goto out_fput;
7140
7141         ctx = f.file->private_data;
7142
7143         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7144         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
7145         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7146         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
7147                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
7148 out_fput:
7149         fdput(f);
7150         return ret;
7151 }
7152
7153 static int __init io_uring_init(void)
7154 {
7155 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
7156         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
7157         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
7158 } while (0)
7159
7160 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
7161         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
7162         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
7163         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
7164         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
7165         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
7166         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
7167         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
7168         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
7169         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
7170         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
7171         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
7172         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
7173         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
7174         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
7175         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u16,  poll_events);
7176         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
7177         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
7178         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
7179         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
7180         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
7181         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
7182         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
7183         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
7184         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
7185         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
7186         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
7187
7188         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
7189         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
7190         return 0;
7191 };
7192 __initcall(io_uring_init);