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 <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/mmu_context.h>
  59 #include <linux/percpu.h>
  60 #include <linux/slab.h>
  61 #include <linux/kthread.h>
  62 #include <linux/blkdev.h>
  63 #include <linux/bvec.h>
  64 #include <linux/net.h>
  65 #include <net/sock.h>
  66 #include <net/af_unix.h>
  67 #include <net/scm.h>
  68 #include <linux/anon_inodes.h>
  69 #include <linux/sched/mm.h>
  70 #include <linux/uaccess.h>
  71 #include <linux/nospec.h>
  72 #include <linux/sizes.h>
  73 #include <linux/hugetlb.h>
  74 #include <linux/highmem.h>
  75 #include <linux/namei.h>
  76 #include <linux/fsnotify.h>
  77 #include <linux/fadvise.h>
  78 #include <linux/eventpoll.h>
  79 #include <linux/fs_struct.h>
  80 #include <linux/splice.h>
  81 #include <linux/task_work.h>
  82
  83 #define CREATE_TRACE_POINTS
  84 #include <trace/events/io_uring.h>
  85
  86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  87
  88 #include "internal.h"
  89 #include "io-wq.h"
  90
  91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  93
  94 /*
  95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  96  */
  97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 101
 102 struct io_uring {
 103         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 104         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 105 };
 106
 107 /*
 108  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 109  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 110  *
 111  * The offsets to the member fields are published through struct
 112  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 113  */
 114 struct io_rings {
 115         /*
 116          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 117          * masked to get valid indices.
 118          *
 119          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 120          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 121          * cq ring.
 122          */
 123         struct io_uring         sq, cq;
 124         /*
 125          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 126          * ring_entries - 1)
 127          */
 128         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 129         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 130         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 131         /*
 132          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 133          * invalid index stored in array
 134          *
 135          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 136          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 137          * cached value).
 138          *
 139          * After a new SQ head value was read by the application this
 140          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 141          * the new SQ head (and possibly more).
 142          */
 143         u32                     sq_dropped;
 144         /*
 145          * Runtime flags
 146          *
 147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 148          * application.
 149          *
 150          * The application needs a full memory barrier before checking
 151          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 152          */
 153         u32                     sq_flags;
 154         /*
 155          * Number of completion events lost because the queue was full;
 156          * this should be avoided by the application by making sure
 157          * there are not more requests pending than there is space in
 158          * the completion queue.
 159          *
 160          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 161          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 162          * cached value).
 163          *
 164          * As completion events come in out of order this counter is not
 165          * ordered with any other data.
 166          */
 167         u32                     cq_overflow;
 168         /*
 169          * Ring buffer of completion events.
 170          *
 171          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 172          * produced, so the application is allowed to modify pending
 173          * entries.
 174          */
 175         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 176 };
 177
 178 struct io_mapped_ubuf {
 179         u64             ubuf;
 180         size_t          len;
 181         struct          bio_vec *bvec;
 182         unsigned int    nr_bvecs;
 183 };
 184
 185 struct fixed_file_table {
 186         struct file             **files;
 187 };
 188
 189 struct fixed_file_ref_node {
 190         struct percpu_ref               refs;
 191         struct list_head                node;
 192         struct list_head                file_list;
 193         struct fixed_file_data          *file_data;
 194         struct work_struct              work;
 195 };
 196
 197 struct fixed_file_data {
 198         struct fixed_file_table         *table;
 199         struct io_ring_ctx              *ctx;
 200
 201         struct percpu_ref               *cur_refs;
 202         struct percpu_ref               refs;
 203         struct completion               done;
 204         struct list_head                ref_list;
 205         spinlock_t                      lock;
 206 };
 207
 208 struct io_buffer {
 209         struct list_head list;
 210         __u64 addr;
 211         __s32 len;
 212         __u16 bid;
 213 };
 214
 215 struct io_ring_ctx {
 216         struct {
 217                 struct percpu_ref       refs;
 218         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 219
 220         struct {
 221                 unsigned int            flags;
 222                 unsigned int            compat: 1;
 223                 unsigned int            account_mem: 1;
 224                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 225                 unsigned int            drain_next: 1;
 226                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 227
 228                 /*
 229                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 230                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 231                  *
 232                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 233                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 234                  * the queue when needed.
 235                  *
 236                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 237                  * array.
 238                  */
 239                 u32                     *sq_array;
 240                 unsigned                cached_sq_head;
 241                 unsigned                sq_entries;
 242                 unsigned                sq_mask;
 243                 unsigned                sq_thread_idle;
 244                 unsigned                cached_sq_dropped;
 245                 atomic_t                cached_cq_overflow;
 246                 unsigned long           sq_check_overflow;
 247
 248                 struct list_head        defer_list;
 249                 struct list_head        timeout_list;
 250                 struct list_head        cq_overflow_list;
 251
 252                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
 253                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 254         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 255
 256         struct io_rings *rings;
 257
 258         /* IO offload */
 259         struct io_wq            *io_wq;
 260         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
 261         struct mm_struct        *sqo_mm;
 262         wait_queue_head_t       sqo_wait;
 263
 264         /*
 265          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 266          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 267          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 268          */
 269         struct fixed_file_data  *file_data;
 270         unsigned                nr_user_files;
 271         int                     ring_fd;
 272         struct file             *ring_file;
 273
 274         /* if used, fixed mapped user buffers */
 275         unsigned                nr_user_bufs;
 276         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 277
 278         struct user_struct      *user;
 279
 280         const struct cred       *creds;
 281
 282         /* 0 is for ctx quiesce/reinit/free, 1 is for sqo_thread started */
 283         struct completion       *completions;
 284
 285         /* if all else fails... */
 286         struct io_kiocb         *fallback_req;
 287
 288 #if defined(CONFIG_UNIX)
 289         struct socket           *ring_sock;
 290 #endif
 291
 292         struct idr              io_buffer_idr;
 293
 294         struct idr              personality_idr;
 295
 296         struct {
 297                 unsigned                cached_cq_tail;
 298                 unsigned                cq_entries;
 299                 unsigned                cq_mask;
 300                 atomic_t                cq_timeouts;
 301                 unsigned long           cq_check_overflow;
 302                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 303                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 304                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 305         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 306
 307         struct {
 308                 struct mutex            uring_lock;
 309                 wait_queue_head_t       wait;
 310         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 311
 312         struct {
 313                 spinlock_t              completion_lock;
 314
 315                 /*
 316                  * ->poll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 317                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 318                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 319                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 320                  */
 321                 struct list_head        poll_list;
 322                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 323                 unsigned                cancel_hash_bits;
 324                 bool                    poll_multi_file;
 325
 326                 spinlock_t              inflight_lock;
 327                 struct list_head        inflight_list;
 328         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 329
 330         struct work_struct              exit_work;
 331 };
 332
 333 /*
 334  * First field must be the file pointer in all the
 335  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 336  */
 337 struct io_poll_iocb {
 338         struct file                     *file;
 339         union {
 340                 struct wait_queue_head  *head;
 341                 u64                     addr;
 342         };
 343         __poll_t                        events;
 344         bool                            done;
 345         bool                            canceled;
 346         struct wait_queue_entry         wait;
 347 };
 348
 349 struct io_close {
 350         struct file                     *file;
 351         struct file                     *put_file;
 352         int                             fd;
 353 };
 354
 355 struct io_timeout_data {
 356         struct io_kiocb                 *req;
 357         struct hrtimer                  timer;
 358         struct timespec64               ts;
 359         enum hrtimer_mode               mode;
 360         u32                             seq_offset;
 361 };
 362
 363 struct io_accept {
 364         struct file                     *file;
 365         struct sockaddr __user          *addr;
 366         int __user                      *addr_len;
 367         int                             flags;
 368         unsigned long                   nofile;
 369 };
 370
 371 struct io_sync {
 372         struct file                     *file;
 373         loff_t                          len;
 374         loff_t                          off;
 375         int                             flags;
 376         int                             mode;
 377 };
 378
 379 struct io_cancel {
 380         struct file                     *file;
 381         u64                             addr;
 382 };
 383
 384 struct io_timeout {
 385         struct file                     *file;
 386         u64                             addr;
 387         int                             flags;
 388         unsigned                        count;
 389 };
 390
 391 struct io_rw {
 392         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 393         struct kiocb                    kiocb;
 394         u64                             addr;
 395         u64                             len;
 396 };
 397
 398 struct io_connect {
 399         struct file                     *file;
 400         struct sockaddr __user          *addr;
 401         int                             addr_len;
 402 };
 403
 404 struct io_sr_msg {
 405         struct file                     *file;
 406         union {
 407                 struct user_msghdr __user *msg;
 408                 void __user             *buf;
 409         };
 410         int                             msg_flags;
 411         int                             bgid;
 412         size_t                          len;
 413         struct io_buffer                *kbuf;
 414 };
 415
 416 struct io_open {
 417         struct file                     *file;
 418         int                             dfd;
 419         union {
 420                 unsigned                mask;
 421         };
 422         struct filename                 *filename;
 423         struct statx __user             *buffer;
 424         struct open_how                 how;
 425         unsigned long                   nofile;
 426 };
 427
 428 struct io_files_update {
 429         struct file                     *file;
 430         u64                             arg;
 431         u32                             nr_args;
 432         u32                             offset;
 433 };
 434
 435 struct io_fadvise {
 436         struct file                     *file;
 437         u64                             offset;
 438         u32                             len;
 439         u32                             advice;
 440 };
 441
 442 struct io_madvise {
 443         struct file                     *file;
 444         u64                             addr;
 445         u32                             len;
 446         u32                             advice;
 447 };
 448
 449 struct io_epoll {
 450         struct file                     *file;
 451         int                             epfd;
 452         int                             op;
 453         int                             fd;
 454         struct epoll_event              event;
 455 };
 456
 457 struct io_splice {
 458         struct file                     *file_out;
 459         struct file                     *file_in;
 460         loff_t                          off_out;
 461         loff_t                          off_in;
 462         u64                             len;
 463         unsigned int                    flags;
 464 };
 465
 466 struct io_provide_buf {
 467         struct file                     *file;
 468         __u64                           addr;
 469         __s32                           len;
 470         __u32                           bgid;
 471         __u16                           nbufs;
 472         __u16                           bid;
 473 };
 474
 475 struct io_async_connect {
 476         struct sockaddr_storage         address;
 477 };
 478
 479 struct io_async_msghdr {
 480         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 481         struct iovec                    *iov;
 482         struct sockaddr __user          *uaddr;
 483         struct msghdr                   msg;
 484         struct sockaddr_storage         addr;
 485 };
 486
 487 struct io_async_rw {
 488         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 489         struct iovec                    *iov;
 490         ssize_t                         nr_segs;
 491         ssize_t                         size;
 492 };
 493
 494 struct io_async_ctx {
 495         union {
 496                 struct io_async_rw      rw;
 497                 struct io_async_msghdr  msg;
 498                 struct io_async_connect connect;
 499                 struct io_timeout_data  timeout;
 500         };
 501 };
 502
 503 enum {
 504         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 505         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 506         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 507         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 508         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 509         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 510
 511         REQ_F_LINK_NEXT_BIT,
 512         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 513         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 514         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 515         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 516         REQ_F_IOPOLL_COMPLETED_BIT,
 517         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 518         REQ_F_TIMEOUT_BIT,
 519         REQ_F_ISREG_BIT,
 520         REQ_F_MUST_PUNT_BIT,
 521         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT,
 522         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
 523         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 524         REQ_F_OVERFLOW_BIT,
 525         REQ_F_POLLED_BIT,
 526         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 527
 528         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 529         __REQ_F_LAST_BIT,
 530 };
 531
 532 enum {
 533         /* ctx owns file */
 534         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 535         /* drain existing IO first */
 536         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 537         /* linked sqes */
 538         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 539         /* doesn't sever on completion < 0 */
 540         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 541         /* IOSQE_ASYNC */
 542         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 543         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 544         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 545
 546         /* already grabbed next link */
 547         REQ_F_LINK_NEXT         = BIT(REQ_F_LINK_NEXT_BIT),
 548         /* fail rest of links */
 549         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 550         /* on inflight list */
 551         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 552         /* read/write uses file position */
 553         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 554         /* must not punt to workers */
 555         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 556         /* polled IO has completed */
 557         REQ_F_IOPOLL_COMPLETED  = BIT(REQ_F_IOPOLL_COMPLETED_BIT),
 558         /* has linked timeout */
 559         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 560         /* timeout request */
 561         REQ_F_TIMEOUT           = BIT(REQ_F_TIMEOUT_BIT),
 562         /* regular file */
 563         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 564         /* must be punted even for NONBLOCK */
 565         REQ_F_MUST_PUNT         = BIT(REQ_F_MUST_PUNT_BIT),
 566         /* no timeout sequence */
 567         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ     = BIT(REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT),
 568         /* completion under lock */
 569         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
 570         /* needs cleanup */
 571         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 572         /* in overflow list */
 573         REQ_F_OVERFLOW          = BIT(REQ_F_OVERFLOW_BIT),
 574         /* already went through poll handler */
 575         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 576         /* buffer already selected */
 577         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 578 };
 579
 580 struct async_poll {
 581         struct io_poll_iocb     poll;
 582         struct io_wq_work       work;
 583 };
 584
 585 /*
 586  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 587  * as the first entry in their struct definition. So you can
 588  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 589  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 590  */
 591 struct io_kiocb {
 592         union {
 593                 struct file             *file;
 594                 struct io_rw            rw;
 595                 struct io_poll_iocb     poll;
 596                 struct io_accept        accept;
 597                 struct io_sync          sync;
 598                 struct io_cancel        cancel;
 599                 struct io_timeout       timeout;
 600                 struct io_connect       connect;
 601                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 602                 struct io_open          open;
 603                 struct io_close         close;
 604                 struct io_files_update  files_update;
 605                 struct io_fadvise       fadvise;
 606                 struct io_madvise       madvise;
 607                 struct io_epoll         epoll;
 608                 struct io_splice        splice;
 609                 struct io_provide_buf   pbuf;
 610         };
 611
 612         struct io_async_ctx             *io;
 613         int                             cflags;
 614         bool                            needs_fixed_file;
 615         u8                              opcode;
 616
 617         struct io_ring_ctx      *ctx;
 618         struct list_head        list;
 619         unsigned int            flags;
 620         refcount_t              refs;
 621         struct task_struct      *task;
 622         unsigned long           fsize;
 623         u64                     user_data;
 624         u32                     result;
 625         u32                     sequence;
 626
 627         struct list_head        link_list;
 628
 629         struct list_head        inflight_entry;
 630
 631         struct percpu_ref       *fixed_file_refs;
 632
 633         union {
 634                 /*
 635                  * Only commands that never go async can use the below fields,
 636                  * obviously. Right now only IORING_OP_POLL_ADD uses them, and
 637                  * async armed poll handlers for regular commands. The latter
 638                  * restore the work, if needed.
 639                  */
 640                 struct {
 641                         struct callback_head    task_work;
 642                         struct hlist_node       hash_node;
 643                         struct async_poll       *apoll;
 644                 };
 645                 struct io_wq_work       work;
 646         };
 647 };
 648
 649 #define IO_PLUG_THRESHOLD               2
 650 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 651
 652 struct io_submit_state {
 653         struct blk_plug         plug;
 654
 655         /*
 656          * io_kiocb alloc cache
 657          */
 658         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 659         unsigned int            free_reqs;
 660
 661         /*
 662          * File reference cache
 663          */
 664         struct file             *file;
 665         unsigned int            fd;
 666         unsigned int            has_refs;
 667         unsigned int            used_refs;
 668         unsigned int            ios_left;
 669 };
 670
 671 struct io_op_def {
 672         /* needs req->io allocated for deferral/async */
 673         unsigned                async_ctx : 1;
 674         /* needs current->mm setup, does mm access */
 675         unsigned                needs_mm : 1;
 676         /* needs req->file assigned */
 677         unsigned                needs_file : 1;
 678         /* needs req->file assigned IFF fd is >= 0 */
 679         unsigned                fd_non_neg : 1;
 680         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 681         unsigned                hash_reg_file : 1;
 682         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 683         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 684         /* opcode is not supported by this kernel */
 685         unsigned                not_supported : 1;
 686         /* needs file table */
 687         unsigned                file_table : 1;
 688         /* needs ->fs */
 689         unsigned                needs_fs : 1;
 690         /* set if opcode supports polled "wait" */
 691         unsigned                pollin : 1;
 692         unsigned                pollout : 1;
 693         /* op supports buffer selection */
 694         unsigned                buffer_select : 1;
 695 };
 696
 697 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 698         [IORING_OP_NOP] = {},
 699         [IORING_OP_READV] = {
 700                 .async_ctx              = 1,
 701                 .needs_mm               = 1,
 702                 .needs_file             = 1,
 703                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 704                 .pollin                 = 1,
 705                 .buffer_select          = 1,
 706         },
 707         [IORING_OP_WRITEV] = {
 708                 .async_ctx              = 1,
 709                 .needs_mm               = 1,
 710                 .needs_file             = 1,
 711                 .hash_reg_file          = 1,
 712                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 713                 .pollout                = 1,
 714         },
 715         [IORING_OP_FSYNC] = {
 716                 .needs_file             = 1,
 717         },
 718         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 719                 .needs_file             = 1,
 720                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 721                 .pollin                 = 1,
 722         },
 723         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 724                 .needs_file             = 1,
 725                 .hash_reg_file          = 1,
 726                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 727                 .pollout                = 1,
 728         },
 729         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 730                 .needs_file             = 1,
 731                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 732         },
 733         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 734         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 735                 .needs_file             = 1,
 736         },
 737         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 738                 .async_ctx              = 1,
 739                 .needs_mm               = 1,
 740                 .needs_file             = 1,
 741                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 742                 .needs_fs               = 1,
 743                 .pollout                = 1,
 744         },
 745         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 746                 .async_ctx              = 1,
 747                 .needs_mm               = 1,
 748                 .needs_file             = 1,
 749                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 750                 .needs_fs               = 1,
 751                 .pollin                 = 1,
 752                 .buffer_select          = 1,
 753         },
 754         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 755                 .async_ctx              = 1,
 756                 .needs_mm               = 1,
 757         },
 758         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
 759         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 760                 .needs_mm               = 1,
 761                 .needs_file             = 1,
 762                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 763                 .file_table             = 1,
 764                 .pollin                 = 1,
 765         },
 766         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 767         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 768                 .async_ctx              = 1,
 769                 .needs_mm               = 1,
 770         },
 771         [IORING_OP_CONNECT] = {
 772                 .async_ctx              = 1,
 773                 .needs_mm               = 1,
 774                 .needs_file             = 1,
 775                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 776                 .pollout                = 1,
 777         },
 778         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 779                 .needs_file             = 1,
 780         },
 781         [IORING_OP_OPENAT] = {
 782                 .needs_file             = 1,
 783                 .fd_non_neg             = 1,
 784                 .file_table             = 1,
 785                 .needs_fs               = 1,
 786         },
 787         [IORING_OP_CLOSE] = {
 788                 .needs_file             = 1,
 789                 .file_table             = 1,
 790         },
 791         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 792                 .needs_mm               = 1,
 793                 .file_table             = 1,
 794         },
 795         [IORING_OP_STATX] = {
 796                 .needs_mm               = 1,
 797                 .needs_file             = 1,
 798                 .fd_non_neg             = 1,
 799                 .needs_fs               = 1,
 800         },
 801         [IORING_OP_READ] = {
 802                 .needs_mm               = 1,
 803                 .needs_file             = 1,
 804                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 805                 .pollin                 = 1,
 806                 .buffer_select          = 1,
 807         },
 808         [IORING_OP_WRITE] = {
 809                 .needs_mm               = 1,
 810                 .needs_file             = 1,
 811                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 812                 .pollout                = 1,
 813         },
 814         [IORING_OP_FADVISE] = {
 815                 .needs_file             = 1,
 816         },
 817         [IORING_OP_MADVISE] = {
 818                 .needs_mm               = 1,
 819         },
 820         [IORING_OP_SEND] = {
 821                 .needs_mm               = 1,
 822                 .needs_file             = 1,
 823                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 824                 .pollout                = 1,
 825         },
 826         [IORING_OP_RECV] = {
 827                 .needs_mm               = 1,
 828                 .needs_file             = 1,
 829                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 830                 .pollin                 = 1,
 831                 .buffer_select          = 1,
 832         },
 833         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 834                 .needs_file             = 1,
 835                 .fd_non_neg             = 1,
 836                 .file_table             = 1,
 837                 .needs_fs               = 1,
 838         },
 839         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 840                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 841                 .file_table             = 1,
 842         },
 843         [IORING_OP_SPLICE] = {
 844                 .needs_file             = 1,
 845                 .hash_reg_file          = 1,
 846                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 847         },
 848         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 849         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 850 };
 851
 852 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr);
 853 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 854 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 855 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 856 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 857 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 858 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
 859                                  struct io_uring_files_update *ip,
 860                                  unsigned nr_args);
 861 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req);
 862 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req);
 863 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
 864                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
 865 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
 866                            const struct io_uring_sqe *sqe);
 867
 868 static struct kmem_cache *req_cachep;
 869
 870 static const struct file_operations io_uring_fops;
 871
 872 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 873 {
 874 #if defined(CONFIG_UNIX)
 875         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
 876                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 877
 878                 return ctx->ring_sock->sk;
 879         }
 880 #endif
 881         return NULL;
 882 }
 883 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 884
 885 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
 886 {
 887         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
 888
 889         complete(&ctx->completions[0]);
 890 }
 891
 892 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
 893 {
 894         struct io_ring_ctx *ctx;
 895         int hash_bits;
 896
 897         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 898         if (!ctx)
 899                 return NULL;
 900
 901         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
 902         if (!ctx->fallback_req)
 903                 goto err;
 904
 905         ctx->completions = kmalloc(2 * sizeof(struct completion), GFP_KERNEL);
 906         if (!ctx->completions)
 907                 goto err;
 908
 909         /*
 910          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
 911          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
 912          */
 913         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
 914         hash_bits -= 5;
 915         if (hash_bits <= 0)
 916                 hash_bits = 1;
 917         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
 918         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
 919                                         GFP_KERNEL);
 920         if (!ctx->cancel_hash)
 921                 goto err;
 922         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
 923
 924         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
 925                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
 926                 goto err;
 927
 928         ctx->flags = p->flags;
 929         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
 930         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
 931         init_completion(&ctx->completions[0]);
 932         init_completion(&ctx->completions[1]);
 933         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
 934         idr_init(&ctx->personality_idr);
 935         mutex_init(&ctx->uring_lock);
 936         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 937         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 938         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
 939         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
 940         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
 941         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
 942         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
 943         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
 944         return ctx;
 945 err:
 946         if (ctx->fallback_req)
 947                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
 948         kfree(ctx->completions);
 949         kfree(ctx->cancel_hash);
 950         kfree(ctx);
 951         return NULL;
 952 }
 953
 954 static inline bool __req_need_defer(struct io_kiocb *req)
 955 {
 956         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 957
 958         return req->sequence != ctx->cached_cq_tail + ctx->cached_sq_dropped
 959                                         + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
 960 }
 961
 962 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
 963 {
 964         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))
 965                 return __req_need_defer(req);
 966
 967         return false;
 968 }
 969
 970 static struct io_kiocb *io_get_deferred_req(struct io_ring_ctx *ctx)
 971 {
 972         struct io_kiocb *req;
 973
 974         req = list_first_entry_or_null(&ctx->defer_list, struct io_kiocb, list);
 975         if (req && !req_need_defer(req)) {
 976                 list_del_init(&req->list);
 977                 return req;
 978         }
 979
 980         return NULL;
 981 }
 982
 983 static struct io_kiocb *io_get_timeout_req(struct io_ring_ctx *ctx)
 984 {
 985         struct io_kiocb *req;
 986
 987         req = list_first_entry_or_null(&ctx->timeout_list, struct io_kiocb, list);
 988         if (req) {
 989                 if (req->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
 990                         return NULL;
 991                 if (!__req_need_defer(req)) {
 992                         list_del_init(&req->list);
 993                         return req;
 994                 }
 995         }
 996
 997         return NULL;
 998 }
 999
1000 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1001 {
1002         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1003
1004         /* order cqe stores with ring update */
1005         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1006
1007         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1008                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1009                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1010         }
1011 }
1012
1013 static inline void io_req_work_grab_env(struct io_kiocb *req,
1014                                         const struct io_op_def *def)
1015 {
1016         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1017                 mmgrab(current->mm);
1018                 req->work.mm = current->mm;
1019         }
1020         if (!req->work.creds)
1021                 req->work.creds = get_current_cred();
1022         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1023                 spin_lock(&current->fs->lock);
1024                 if (!current->fs->in_exec) {
1025                         req->work.fs = current->fs;
1026                         req->work.fs->users++;
1027                 } else {
1028                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1029                 }
1030                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1031         }
1032         if (!req->work.task_pid)
1033                 req->work.task_pid = task_pid_vnr(current);
1034 }
1035
1036 static inline void io_req_work_drop_env(struct io_kiocb *req)
1037 {
1038         if (req->work.mm) {
1039                 mmdrop(req->work.mm);
1040                 req->work.mm = NULL;
1041         }
1042         if (req->work.creds) {
1043                 put_cred(req->work.creds);
1044                 req->work.creds = NULL;
1045         }
1046         if (req->work.fs) {
1047                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1048
1049                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1050                 if (--fs->users)
1051                         fs = NULL;
1052                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1053                 if (fs)
1054                         free_fs_struct(fs);
1055         }
1056 }
1057
1058 static inline void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req,
1059                                       struct io_kiocb **link)
1060 {
1061         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1062
1063         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1064                 if (def->hash_reg_file)
1065                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1066         } else {
1067                 if (def->unbound_nonreg_file)
1068                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1069         }
1070
1071         io_req_work_grab_env(req, def);
1072
1073         *link = io_prep_linked_timeout(req);
1074 }
1075
1076 static inline void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1077 {
1078         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1079         struct io_kiocb *link;
1080
1081         io_prep_async_work(req, &link);
1082
1083         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1084                                         &req->work, req->flags);
1085         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1086
1087         if (link)
1088                 io_queue_linked_timeout(link);
1089 }
1090
1091 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1092 {
1093         int ret;
1094
1095         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1096         if (ret != -1) {
1097                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
1098                 list_del_init(&req->list);
1099                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1100                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1101                 io_put_req(req);
1102         }
1103 }
1104
1105 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1106 {
1107         struct io_kiocb *req, *tmp;
1108
1109         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1110         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
1111                 io_kill_timeout(req);
1112         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1113 }
1114
1115 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1116 {
1117         struct io_kiocb *req;
1118
1119         while ((req = io_get_timeout_req(ctx)) != NULL)
1120                 io_kill_timeout(req);
1121
1122         __io_commit_cqring(ctx);
1123
1124         while ((req = io_get_deferred_req(ctx)) != NULL)
1125                 io_queue_async_work(req);
1126 }
1127
1128 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1129 {
1130         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1131         unsigned tail;
1132
1133         tail = ctx->cached_cq_tail;
1134         /*
1135          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1136          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1137          * fill the cq entry
1138          */
1139         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1140                 return NULL;
1141
1142         ctx->cached_cq_tail++;
1143         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1144 }
1145
1146 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1147 {
1148         if (!ctx->cq_ev_fd)
1149                 return false;
1150         if (!ctx->eventfd_async)
1151                 return true;
1152         return io_wq_current_is_worker();
1153 }
1154
1155 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1156 {
1157         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1158                 wake_up(&ctx->wait);
1159         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1160                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1161         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1162                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1163 }
1164
1165 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1166 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1167 {
1168         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1169         struct io_uring_cqe *cqe;
1170         struct io_kiocb *req;
1171         unsigned long flags;
1172         LIST_HEAD(list);
1173
1174         if (!force) {
1175                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1176                         return true;
1177                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1178                     rings->cq_ring_entries))
1179                         return false;
1180         }
1181
1182         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1183
1184         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1185         if (force)
1186                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1187
1188         cqe = NULL;
1189         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1190                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1191                 if (!cqe && !force)
1192                         break;
1193
1194                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1195                                                 list);
1196                 list_move(&req->list, &list);
1197                 req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
1198                 if (cqe) {
1199                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1200                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1201                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->cflags);
1202                 } else {
1203                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1204                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1205                 }
1206         }
1207
1208         io_commit_cqring(ctx);
1209         if (cqe) {
1210                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1211                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1212         }
1213         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1214         io_cqring_ev_posted(ctx);
1215
1216         while (!list_empty(&list)) {
1217                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
1218                 list_del(&req->list);
1219                 io_put_req(req);
1220         }
1221
1222         return cqe != NULL;
1223 }
1224
1225 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1226 {
1227         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1228         struct io_uring_cqe *cqe;
1229
1230         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1231
1232         /*
1233          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1234          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1235          * the ring.
1236          */
1237         cqe = io_get_cqring(ctx);
1238         if (likely(cqe)) {
1239                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1240                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1241                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1242         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1243                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1244                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1245         } else {
1246                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1247                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1248                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1249                 }
1250                 req->flags |= REQ_F_OVERFLOW;
1251                 refcount_inc(&req->refs);
1252                 req->result = res;
1253                 req->cflags = cflags;
1254                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
1255         }
1256 }
1257
1258 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1259 {
1260         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1261 }
1262
1263 static void __io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1264 {
1265         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1266         unsigned long flags;
1267
1268         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1269         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1270         io_commit_cqring(ctx);
1271         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1272
1273         io_cqring_ev_posted(ctx);
1274 }
1275
1276 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res)
1277 {
1278         __io_cqring_add_event(req, res, 0);
1279 }
1280
1281 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1282 {
1283         return req == (struct io_kiocb *)
1284                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1285 }
1286
1287 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1288 {
1289         struct io_kiocb *req;
1290
1291         req = ctx->fallback_req;
1292         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) ctx->fallback_req))
1293                 return req;
1294
1295         return NULL;
1296 }
1297
1298 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1299                                      struct io_submit_state *state)
1300 {
1301         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1302         struct io_kiocb *req;
1303
1304         if (!state) {
1305                 req = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1306                 if (unlikely(!req))
1307                         goto fallback;
1308         } else if (!state->free_reqs) {
1309                 size_t sz;
1310                 int ret;
1311
1312                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1313                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1314
1315                 /*
1316                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1317                  * retry single alloc to be on the safe side.
1318                  */
1319                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1320                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1321                         if (!state->reqs[0])
1322                                 goto fallback;
1323                         ret = 1;
1324                 }
1325                 state->free_reqs = ret - 1;
1326                 req = state->reqs[ret - 1];
1327         } else {
1328                 state->free_reqs--;
1329                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1330         }
1331
1332         return req;
1333 fallback:
1334         return io_get_fallback_req(ctx);
1335 }
1336
1337 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1338                           bool fixed)
1339 {
1340         if (fixed)
1341                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1342         else
1343                 fput(file);
1344 }
1345
1346 static void __io_req_aux_free(struct io_kiocb *req)
1347 {
1348         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
1349                 io_cleanup_req(req);
1350
1351         kfree(req->io);
1352         if (req->file)
1353                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1354         if (req->task)
1355                 put_task_struct(req->task);
1356
1357         io_req_work_drop_env(req);
1358 }
1359
1360 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1361 {
1362         __io_req_aux_free(req);
1363
1364         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1365                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1366                 unsigned long flags;
1367
1368                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1369                 list_del(&req->inflight_entry);
1370                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1371                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1372                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1373         }
1374
1375         percpu_ref_put(&req->ctx->refs);
1376         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1377                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1378         else
1379                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) req->ctx->fallback_req);
1380 }
1381
1382 struct req_batch {
1383         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1384         int to_free;
1385         int need_iter;
1386 };
1387
1388 static void io_free_req_many(struct io_ring_ctx *ctx, struct req_batch *rb)
1389 {
1390         if (!rb->to_free)
1391                 return;
1392         if (rb->need_iter) {
1393                 int i, inflight = 0;
1394                 unsigned long flags;
1395
1396                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1397                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1398
1399                         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) {
1400                                 req->file = NULL;
1401                                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1402                         }
1403                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1404                                 inflight++;
1405                         __io_req_aux_free(req);
1406                 }
1407                 if (!inflight)
1408                         goto do_free;
1409
1410                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1411                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1412                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1413
1414                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1415                                 list_del(&req->inflight_entry);
1416                                 if (!--inflight)
1417                                         break;
1418                         }
1419                 }
1420                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1421
1422                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1423                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1424         }
1425 do_free:
1426         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1427         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1428         rb->to_free = rb->need_iter = 0;
1429 }
1430
1431 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1432 {
1433         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1434         int ret;
1435
1436         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1437         if (ret != -1) {
1438                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1439                 io_commit_cqring(ctx);
1440                 req->flags &= ~REQ_F_LINK;
1441                 io_put_req(req);
1442                 return true;
1443         }
1444
1445         return false;
1446 }
1447
1448 static void io_req_link_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1449 {
1450         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1451         bool wake_ev = false;
1452
1453         /* Already got next link */
1454         if (req->flags & REQ_F_LINK_NEXT)
1455                 return;
1456
1457         /*
1458          * The list should never be empty when we are called here. But could
1459          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1460          * safe side.
1461          */
1462         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1463                 struct io_kiocb *nxt = list_first_entry(&req->link_list,
1464                                                 struct io_kiocb, link_list);
1465
1466                 if (unlikely((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1467                              (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT))) {
1468                         list_del_init(&nxt->link_list);
1469                         wake_ev |= io_link_cancel_timeout(nxt);
1470                         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1471                         continue;
1472                 }
1473
1474                 list_del_init(&req->link_list);
1475                 if (!list_empty(&nxt->link_list))
1476                         nxt->flags |= REQ_F_LINK;
1477                 *nxtptr = nxt;
1478                 break;
1479         }
1480
1481         req->flags |= REQ_F_LINK_NEXT;
1482         if (wake_ev)
1483                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1484 }
1485
1486 /*
1487  * Called if REQ_F_LINK is set, and we fail the head request
1488  */
1489 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1490 {
1491         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1492         unsigned long flags;
1493
1494         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1495
1496         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1497                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1498                                                 struct io_kiocb, link_list);
1499
1500                 list_del_init(&link->link_list);
1501                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1502
1503                 if ((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1504                     link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
1505                         io_link_cancel_timeout(link);
1506                 } else {
1507                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1508                         __io_double_put_req(link);
1509                 }
1510                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1511         }
1512
1513         io_commit_cqring(ctx);
1514         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1515         io_cqring_ev_posted(ctx);
1516 }
1517
1518 static void io_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
1519 {
1520         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK)))
1521                 return;
1522
1523         /*
1524          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1525          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1526          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1527          * of the chain.
1528          */
1529         if (req->flags & REQ_F_FAIL_LINK) {
1530                 io_fail_links(req);
1531         } else if ((req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_COMP_LOCKED)) ==
1532                         REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1533                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1534                 unsigned long flags;
1535
1536                 /*
1537                  * If this is a timeout link, we could be racing with the
1538                  * timeout timer. Grab the completion lock for this case to
1539                  * protect against that.
1540                  */
1541                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1542                 io_req_link_next(req, nxt);
1543                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1544         } else {
1545                 io_req_link_next(req, nxt);
1546         }
1547 }
1548
1549 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1550 {
1551         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1552
1553         io_req_find_next(req, &nxt);
1554         __io_free_req(req);
1555
1556         if (nxt)
1557                 io_queue_async_work(nxt);
1558 }
1559
1560 static void io_link_work_cb(struct io_wq_work **workptr)
1561 {
1562         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
1563         struct io_kiocb *link;
1564
1565         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1566         io_queue_linked_timeout(link);
1567         io_wq_submit_work(workptr);
1568 }
1569
1570 static void io_wq_assign_next(struct io_wq_work **workptr, struct io_kiocb *nxt)
1571 {
1572         struct io_kiocb *link;
1573         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[nxt->opcode];
1574
1575         if ((nxt->flags & REQ_F_ISREG) && def->hash_reg_file)
1576                 io_wq_hash_work(&nxt->work, file_inode(nxt->file));
1577
1578         *workptr = &nxt->work;
1579         link = io_prep_linked_timeout(nxt);
1580         if (link)
1581                 nxt->work.func = io_link_work_cb;
1582 }
1583
1584 /*
1585  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1586  * was the last reference to this request.
1587  */
1588 __attribute__((nonnull))
1589 static void io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1590 {
1591         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1592                 io_req_find_next(req, nxtptr);
1593                 __io_free_req(req);
1594         }
1595 }
1596
1597 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1598 {
1599         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1600                 io_free_req(req);
1601 }
1602
1603 static void io_steal_work(struct io_kiocb *req,
1604                           struct io_wq_work **workptr)
1605 {
1606         /*
1607          * It's in an io-wq worker, so there always should be at least
1608          * one reference, which will be dropped in io_put_work() just
1609          * after the current handler returns.
1610          *
1611          * It also means, that if the counter dropped to 1, then there is
1612          * no asynchronous users left, so it's safe to steal the next work.
1613          */
1614         if (refcount_read(&req->refs) == 1) {
1615                 struct io_kiocb *nxt = NULL;
1616
1617                 io_req_find_next(req, &nxt);
1618                 if (nxt)
1619                         io_wq_assign_next(workptr, nxt);
1620         }
1621 }
1622
1623 /*
1624  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1625  * within the completion handling itself.
1626  */
1627 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1628 {
1629         /* drop both submit and complete references */
1630         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1631                 __io_free_req(req);
1632 }
1633
1634 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1635 {
1636         /* drop both submit and complete references */
1637         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1638                 io_free_req(req);
1639 }
1640
1641 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1642 {
1643         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1644
1645         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1646                 /*
1647                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1648                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1649                  * entries. We cannot safely to it from here.
1650                  */
1651                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1652                         return -1U;
1653
1654                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1655         }
1656
1657         /* See comment at the top of this file */
1658         smp_rmb();
1659         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1660 }
1661
1662 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1663 {
1664         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1665
1666         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1667         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1668 }
1669
1670 static inline bool io_req_multi_free(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1671 {
1672         if ((req->flags & REQ_F_LINK) || io_is_fallback_req(req))
1673                 return false;
1674
1675         if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) || req->io)
1676                 rb->need_iter++;
1677
1678         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1679         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1680                 io_free_req_many(req->ctx, rb);
1681         return true;
1682 }
1683
1684 static int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req)
1685 {
1686         struct io_buffer *kbuf;
1687         int cflags;
1688
1689         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
1690         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1691         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1692         req->rw.addr = 0;
1693         kfree(kbuf);
1694         return cflags;
1695 }
1696
1697 /*
1698  * Find and free completed poll iocbs
1699  */
1700 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1701                                struct list_head *done)
1702 {
1703         struct req_batch rb;
1704         struct io_kiocb *req;
1705
1706         rb.to_free = rb.need_iter = 0;
1707         while (!list_empty(done)) {
1708                 int cflags = 0;
1709
1710                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1711                 list_del(&req->list);
1712
1713                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1714                         cflags = io_put_kbuf(req);
1715
1716                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
1717                 (*nr_events)++;
1718
1719                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs) &&
1720                     !io_req_multi_free(&rb, req))
1721                         io_free_req(req);
1722         }
1723
1724         io_commit_cqring(ctx);
1725         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1726                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1727         io_free_req_many(ctx, &rb);
1728 }
1729
1730 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
1731 {
1732         struct io_kiocb *req;
1733
1734         do {
1735                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, list);
1736                 list_del(&req->list);
1737                 refcount_inc(&req->refs);
1738                 io_queue_async_work(req);
1739         } while (!list_empty(again));
1740 }
1741
1742 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1743                         long min)
1744 {
1745         struct io_kiocb *req, *tmp;
1746         LIST_HEAD(done);
1747         LIST_HEAD(again);
1748         bool spin;
1749         int ret;
1750
1751         /*
1752          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1753          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1754          */
1755         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1756
1757         ret = 0;
1758         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
1759                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
1760
1761                 /*
1762                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
1763                  * If we find a request that requires polling, break out
1764                  * and complete those lists first, if we have entries there.
1765                  */
1766                 if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED) {
1767                         list_move_tail(&req->list, &done);
1768                         continue;
1769                 }
1770                 if (!list_empty(&done))
1771                         break;
1772
1773                 if (req->result == -EAGAIN) {
1774                         list_move_tail(&req->list, &again);
1775                         continue;
1776                 }
1777                 if (!list_empty(&again))
1778                         break;
1779
1780                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
1781                 if (ret < 0)
1782                         break;
1783
1784                 if (ret && spin)
1785                         spin = false;
1786                 ret = 0;
1787         }
1788
1789         if (!list_empty(&done))
1790                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
1791
1792         if (!list_empty(&again))
1793                 io_iopoll_queue(&again);
1794
1795         return ret;
1796 }
1797
1798 /*
1799  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
1800  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
1801  * as a non-spinning completion check.
1802  */
1803 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1804                                 long min)
1805 {
1806         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
1807                 int ret;
1808
1809                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
1810                 if (ret < 0)
1811                         return ret;
1812                 if (!min || *nr_events >= min)
1813                         return 0;
1814         }
1815
1816         return 1;
1817 }
1818
1819 /*
1820  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1821  * find and complete them.
1822  */
1823 static void io_iopoll_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1824 {
1825         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1826                 return;
1827
1828         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1829         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
1830                 unsigned int nr_events = 0;
1831
1832                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 1);
1833
1834                 /*
1835                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1836                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1837                  */
1838                 cond_resched();
1839         }
1840         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1841 }
1842
1843 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1844                            long min)
1845 {
1846         int iters = 0, ret = 0;
1847
1848         /*
1849          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
1850          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
1851          * that got punted to a workqueue.
1852          */
1853         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1854         do {
1855                 int tmin = 0;
1856
1857                 /*
1858                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1859                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1860                  * already triggered a CQE (eg in error).
1861                  */
1862                 if (io_cqring_events(ctx, false))
1863                         break;
1864
1865                 /*
1866                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1867                  * application entering polling for a command before it gets
1868                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1869                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1870                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1871                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1872                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1873                  * very same mutex.
1874                  */
1875                 if (!(++iters & 7)) {
1876                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1877                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1878                 }
1879
1880                 if (*nr_events < min)
1881                         tmin = min - *nr_events;
1882
1883                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, nr_events, tmin);
1884                 if (ret <= 0)
1885                         break;
1886                 ret = 0;
1887         } while (min && !*nr_events && !need_resched());
1888
1889         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1890         return ret;
1891 }
1892
1893 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
1894 {
1895         /*
1896          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1897          * thread.
1898          */
1899         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1900                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
1901
1902                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1903         }
1904         file_end_write(req->file);
1905 }
1906
1907 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1908 {
1909         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1910                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1911 }
1912
1913 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res)
1914 {
1915         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1916         int cflags = 0;
1917
1918         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1919                 kiocb_end_write(req);
1920
1921         if (res != req->result)
1922                 req_set_fail_links(req);
1923         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1924                 cflags = io_put_kbuf(req);
1925         __io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1926 }
1927
1928 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1929 {
1930         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1931
1932         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1933         io_put_req(req);
1934 }
1935
1936 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1937 {
1938         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1939
1940         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1941                 kiocb_end_write(req);
1942
1943         if (res != req->result)
1944                 req_set_fail_links(req);
1945         req->result = res;
1946         if (res != -EAGAIN)
1947                 req->flags |= REQ_F_IOPOLL_COMPLETED;
1948 }
1949
1950 /*
1951  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1952  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1953  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
1954  * accessing the kiocb cookie.
1955  */
1956 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
1957 {
1958         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1959
1960         /*
1961          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1962          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1963          * different devices.
1964          */
1965         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
1966                 ctx->poll_multi_file = false;
1967         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
1968                 struct io_kiocb *list_req;
1969
1970                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
1971                                                 list);
1972                 if (list_req->file != req->file)
1973                         ctx->poll_multi_file = true;
1974         }
1975
1976         /*
1977          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1978          * it to the front so we find it first.
1979          */
1980         if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED)
1981                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
1982         else
1983                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
1984
1985         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1986             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
1987                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1988 }
1989
1990 static void io_file_put(struct io_submit_state *state)
1991 {
1992         if (state->file) {
1993                 int diff = state->has_refs - state->used_refs;
1994
1995                 if (diff)
1996                         fput_many(state->file, diff);
1997                 state->file = NULL;
1998         }
1999 }
2000
2001 /*
2002  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2003  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2004  * has more than one submission.
2005  */
2006 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2007 {
2008         if (!state)
2009                 return fget(fd);
2010
2011         if (state->file) {
2012                 if (state->fd == fd) {
2013                         state->used_refs++;
2014                         state->ios_left--;
2015                         return state->file;
2016                 }
2017                 io_file_put(state);
2018         }
2019         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2020         if (!state->file)
2021                 return NULL;
2022
2023         state->fd = fd;
2024         state->has_refs = state->ios_left;
2025         state->used_refs = 1;
2026         state->ios_left--;
2027         return state->file;
2028 }
2029
2030 /*
2031  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2032  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2033  * inline.
2034  */
2035 static bool io_file_supports_async(struct file *file)
2036 {
2037         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2038
2039         if (S_ISBLK(mode) || S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2040                 return true;
2041         if (S_ISREG(mode) && file->f_op != &io_uring_fops)
2042                 return true;
2043
2044         return false;
2045 }
2046
2047 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2048                       bool force_nonblock)
2049 {
2050         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2051         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2052         unsigned ioprio;
2053         int ret;
2054
2055         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2056                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2057
2058         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2059         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2060                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2061                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2062         }
2063         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2064         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2065         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2066         if (unlikely(ret))
2067                 return ret;
2068
2069         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2070         if (ioprio) {
2071                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2072                 if (ret)
2073                         return ret;
2074
2075                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2076         } else
2077                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2078
2079         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2080         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
2081             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
2082                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2083
2084         if (force_nonblock)
2085                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2086
2087         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2088                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2089                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2090                         return -EOPNOTSUPP;
2091
2092                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2093                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2094                 req->result = 0;
2095         } else {
2096                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2097                         return -EINVAL;
2098                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2099         }
2100
2101         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2102         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2103         /* we own ->private, reuse it for the buffer index  / buffer ID */
2104         req->rw.kiocb.private = (void *) (unsigned long)
2105                                         READ_ONCE(sqe->buf_index);
2106         return 0;
2107 }
2108
2109 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2110 {
2111         switch (ret) {
2112         case -EIOCBQUEUED:
2113                 break;
2114         case -ERESTARTSYS:
2115         case -ERESTARTNOINTR:
2116         case -ERESTARTNOHAND:
2117         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2118                 /*
2119                  * We can't just restart the syscall, since previously
2120                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2121                  * IO with EINTR.
2122                  */
2123                 ret = -EINTR;
2124                 /* fall through */
2125         default:
2126                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2127         }
2128 }
2129
2130 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2131 {
2132         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2133
2134         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2135                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2136         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2137                 io_complete_rw(kiocb, ret, 0);
2138         else
2139                 io_rw_done(kiocb, ret);
2140 }
2141
2142 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2143                                struct iov_iter *iter)
2144 {
2145         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2146         size_t len = req->rw.len;
2147         struct io_mapped_ubuf *imu;
2148         unsigned index, buf_index;
2149         size_t offset;
2150         u64 buf_addr;
2151
2152         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2153         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2154                 return -EFAULT;
2155
2156         buf_index = (unsigned long) req->rw.kiocb.private;
2157         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2158                 return -EFAULT;
2159
2160         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2161         imu = &ctx->user_bufs[index];
2162         buf_addr = req->rw.addr;
2163
2164         /* overflow */
2165         if (buf_addr + len < buf_addr)
2166                 return -EFAULT;
2167         /* not inside the mapped region */
2168         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2169                 return -EFAULT;
2170
2171         /*
2172          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2173          * and advance us to the beginning.
2174          */
2175         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2176         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2177
2178         if (offset) {
2179                 /*
2180                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2181                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2182                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2183                  * we know that:
2184                  *
2185                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2186                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2187                  *    first and last bvec
2188                  *
2189                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2190                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2191                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2192                  * since we can just skip the first segment, which may not
2193                  * be PAGE_SIZE aligned.
2194                  */
2195                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2196
2197                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2198                         iov_iter_advance(iter, offset);
2199                 } else {
2200                         unsigned long seg_skip;
2201
2202                         /* skip first vec */
2203                         offset -= bvec->bv_len;
2204                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2205
2206                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2207                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2208                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2209                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2210                 }
2211         }
2212
2213         return len;
2214 }
2215
2216 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2217 {
2218         if (needs_lock)
2219                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2220 }
2221
2222 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2223 {
2224         /*
2225          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2226          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2227          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2228          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2229          */
2230         if (needs_lock)
2231                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2232 }
2233
2234 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2235                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2236                                           bool needs_lock)
2237 {
2238         struct io_buffer *head;
2239
2240         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2241                 return kbuf;
2242
2243         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2244
2245         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2246
2247         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2248         if (head) {
2249                 if (!list_empty(&head->list)) {
2250                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2251                                                         list);
2252                         list_del(&kbuf->list);
2253                 } else {
2254                         kbuf = head;
2255                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2256                 }
2257                 if (*len > kbuf->len)
2258                         *len = kbuf->len;
2259         } else {
2260                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2261         }
2262
2263         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2264
2265         return kbuf;
2266 }
2267
2268 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2269                                         bool needs_lock)
2270 {
2271         struct io_buffer *kbuf;
2272         int bgid;
2273
2274         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2275         bgid = (int) (unsigned long) req->rw.kiocb.private;
2276         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2277         if (IS_ERR(kbuf))
2278                 return kbuf;
2279         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2280         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2281         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2282 }
2283
2284 #ifdef CONFIG_COMPAT
2285 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2286                                 bool needs_lock)
2287 {
2288         struct compat_iovec __user *uiov;
2289         compat_ssize_t clen;
2290         void __user *buf;
2291         ssize_t len;
2292
2293         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2294         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2295                 return -EFAULT;
2296         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2297                 return -EFAULT;
2298         if (clen < 0)
2299                 return -EINVAL;
2300
2301         len = clen;
2302         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2303         if (IS_ERR(buf))
2304                 return PTR_ERR(buf);
2305         iov[0].iov_base = buf;
2306         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2307         return 0;
2308 }
2309 #endif
2310
2311 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2312                                       bool needs_lock)
2313 {
2314         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2315         void __user *buf;
2316         ssize_t len;
2317
2318         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2319                 return -EFAULT;
2320
2321         len = iov[0].iov_len;
2322         if (len < 0)
2323                 return -EINVAL;
2324         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2325         if (IS_ERR(buf))
2326                 return PTR_ERR(buf);
2327         iov[0].iov_base = buf;
2328         iov[0].iov_len = len;
2329         return 0;
2330 }
2331
2332 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2333                                     bool needs_lock)
2334 {
2335         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2336                 return 0;
2337         if (!req->rw.len)
2338                 return 0;
2339         else if (req->rw.len > 1)
2340                 return -EINVAL;
2341
2342 #ifdef CONFIG_COMPAT
2343         if (req->ctx->compat)
2344                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2345 #endif
2346
2347         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2348 }
2349
2350 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2351                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2352                                bool needs_lock)
2353 {
2354         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2355         size_t sqe_len = req->rw.len;
2356         ssize_t ret;
2357         u8 opcode;
2358
2359         opcode = req->opcode;
2360         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2361                 *iovec = NULL;
2362                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2363         }
2364
2365         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2366         if (req->rw.kiocb.private && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2367                 return -EINVAL;
2368
2369         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2370                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2371                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2372                         if (IS_ERR(buf)) {
2373                                 *iovec = NULL;
2374                                 return PTR_ERR(buf);
2375                         }
2376                         req->rw.len = sqe_len;
2377                 }
2378
2379                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2380                 *iovec = NULL;
2381                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2382         }
2383
2384         if (req->io) {
2385                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2386
2387                 *iovec = iorw->iov;
2388                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
2389                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
2390                         *iovec = NULL;
2391                 return iorw->size;
2392         }
2393
2394         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2395                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2396                 if (!ret) {
2397                         ret = (*iovec)->iov_len;
2398                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2399                 }
2400                 *iovec = NULL;
2401                 return ret;
2402         }
2403
2404 #ifdef CONFIG_COMPAT
2405         if (req->ctx->compat)
2406                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2407                                                 iovec, iter);
2408 #endif
2409
2410         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2411 }
2412
2413 /*
2414  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2415  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2416  */
2417 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2418                            struct iov_iter *iter)
2419 {
2420         ssize_t ret = 0;
2421
2422         /*
2423          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2424          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2425          * the kiocb to be handled from an async context.
2426          */
2427         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2428                 return -EOPNOTSUPP;
2429         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2430                 return -EAGAIN;
2431
2432         while (iov_iter_count(iter)) {
2433                 struct iovec iovec;
2434                 ssize_t nr;
2435
2436                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2437                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2438                 } else {
2439                         /* fixed buffers import bvec */
2440                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2441                                                 + iter->iov_offset;
2442                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2443                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2444                 }
2445
2446                 if (rw == READ) {
2447                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2448                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2449                 } else {
2450                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2451                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2452                 }
2453
2454                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2455                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2456
2457                 if (nr < 0) {
2458                         if (!ret)
2459                                 ret = nr;
2460                         break;
2461                 }
2462                 ret += nr;
2463                 if (nr != iovec.iov_len)
2464                         break;
2465                 iov_iter_advance(iter, nr);
2466         }
2467
2468         return ret;
2469 }
2470
2471 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2472                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2473                           struct iov_iter *iter)
2474 {
2475         req->io->rw.nr_segs = iter->nr_segs;
2476         req->io->rw.size = io_size;
2477         req->io->rw.iov = iovec;
2478         if (!req->io->rw.iov) {
2479                 req->io->rw.iov = req->io->rw.fast_iov;
2480                 if (req->io->rw.iov != fast_iov)
2481                         memcpy(req->io->rw.iov, fast_iov,
2482                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2483         } else {
2484                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2485         }
2486 }
2487
2488 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2489 {
2490         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2491         return req->io == NULL;
2492 }
2493
2494 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2495 {
2496         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2497                 return 0;
2498
2499         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2500 }
2501
2502 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2503                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2504                              struct iov_iter *iter)
2505 {
2506         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2507                 return 0;
2508         if (!req->io) {
2509                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2510                         return -ENOMEM;
2511
2512                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2513         }
2514         return 0;
2515 }
2516
2517 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2518                         bool force_nonblock)
2519 {
2520         struct io_async_ctx *io;
2521         struct iov_iter iter;
2522         ssize_t ret;
2523
2524         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2525         if (ret)
2526                 return ret;
2527
2528         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2529                 return -EBADF;
2530
2531         /* either don't need iovec imported or already have it */
2532         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2533                 return 0;
2534
2535         io = req->io;
2536         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2537         req->io = NULL;
2538         ret = io_import_iovec(READ, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2539         req->io = io;
2540         if (ret < 0)
2541                 return ret;
2542
2543         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2544         return 0;
2545 }
2546
2547 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2548 {
2549         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2550         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2551         struct iov_iter iter;
2552         size_t iov_count;
2553         ssize_t io_size, ret;
2554
2555         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
2556         if (ret < 0)
2557                 return ret;
2558
2559         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2560         if (!force_nonblock)
2561                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2562
2563         req->result = 0;
2564         io_size = ret;
2565         if (req->flags & REQ_F_LINK)
2566                 req->result = io_size;
2567
2568         /*
2569          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2570          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2571          */
2572         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file))
2573                 goto copy_iov;
2574
2575         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2576         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2577         if (!ret) {
2578                 ssize_t ret2;
2579
2580                 if (req->file->f_op->read_iter)
2581                         ret2 = call_read_iter(req->file, kiocb, &iter);
2582                 else
2583                         ret2 = loop_rw_iter(READ, req->file, kiocb, &iter);
2584
2585                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
2586                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2587                         kiocb_done(kiocb, ret2);
2588                 } else {
2589 copy_iov:
2590                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2591                                                 inline_vecs, &iter);
2592                         if (ret)
2593                                 goto out_free;
2594                         /* any defer here is final, must blocking retry */
2595                         if (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT))
2596                                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2597                         return -EAGAIN;
2598                 }
2599         }
2600 out_free:
2601         kfree(iovec);
2602         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2603         return ret;
2604 }
2605
2606 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2607                          bool force_nonblock)
2608 {
2609         struct io_async_ctx *io;
2610         struct iov_iter iter;
2611         ssize_t ret;
2612
2613         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2614         if (ret)
2615                 return ret;
2616
2617         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
2618                 return -EBADF;
2619
2620         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
2621
2622         /* either don't need iovec imported or already have it */
2623         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2624                 return 0;
2625
2626         io = req->io;
2627         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2628         req->io = NULL;
2629         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2630         req->io = io;
2631         if (ret < 0)
2632                 return ret;
2633
2634         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2635         return 0;
2636 }
2637
2638 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2639 {
2640         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2641         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2642         struct iov_iter iter;
2643         size_t iov_count;
2644         ssize_t ret, io_size;
2645
2646         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
2647         if (ret < 0)
2648                 return ret;
2649
2650         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2651         if (!force_nonblock)
2652                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2653
2654         req->result = 0;
2655         io_size = ret;
2656         if (req->flags & REQ_F_LINK)
2657                 req->result = io_size;
2658
2659         /*
2660          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2661          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2662          */
2663         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file))
2664                 goto copy_iov;
2665
2666         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
2667         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
2668             (req->flags & REQ_F_ISREG))
2669                 goto copy_iov;
2670
2671         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2672         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2673         if (!ret) {
2674                 ssize_t ret2;
2675
2676                 /*
2677                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
2678                  * which will be released by another thread in
2679                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
2680                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
2681                  * we return to userspace.
2682                  */
2683                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2684                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
2685                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
2686                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
2687                                                 SB_FREEZE_WRITE);
2688                 }
2689                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
2690
2691                 if (!force_nonblock)
2692                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
2693
2694                 if (req->file->f_op->write_iter)
2695                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
2696                 else
2697                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
2698
2699                 if (!force_nonblock)
2700                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
2701
2702                 /*
2703                  * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
2704                  * retry them without IOCB_NOWAIT.
2705                  */
2706                 if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
2707                         ret2 = -EAGAIN;
2708                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2709                         kiocb_done(kiocb, ret2);
2710                 } else {
2711 copy_iov:
2712                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2713                                                 inline_vecs, &iter);
2714                         if (ret)
2715                                 goto out_free;
2716                         /* any defer here is final, must blocking retry */
2717                         req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2718                         return -EAGAIN;
2719                 }
2720         }
2721 out_free:
2722         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2723         kfree(iovec);
2724         return ret;
2725 }
2726
2727 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2728 {
2729         struct io_splice* sp = &req->splice;
2730         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
2731         int ret;
2732
2733         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2734                 return 0;
2735
2736         sp->file_in = NULL;
2737         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
2738         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
2739         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
2740         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
2741
2742         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
2743                 return -EINVAL;
2744
2745         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
2746                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
2747         if (ret)
2748                 return ret;
2749         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2750
2751         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode))
2752                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
2753
2754         return 0;
2755 }
2756
2757 static bool io_splice_punt(struct file *file)
2758 {
2759         if (get_pipe_info(file))
2760                 return false;
2761         if (!io_file_supports_async(file))
2762                 return true;
2763         return !(file->f_mode & O_NONBLOCK);
2764 }
2765
2766 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2767 {
2768         struct io_splice *sp = &req->splice;
2769         struct file *in = sp->file_in;
2770         struct file *out = sp->file_out;
2771         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
2772         loff_t *poff_in, *poff_out;
2773         long ret;
2774
2775         if (force_nonblock) {
2776                 if (io_splice_punt(in) || io_splice_punt(out))
2777                         return -EAGAIN;
2778                 flags |= SPLICE_F_NONBLOCK;
2779         }
2780
2781         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
2782         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
2783         ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
2784         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
2785                 return -EAGAIN;
2786
2787         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
2788         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2789
2790         io_cqring_add_event(req, ret);
2791         if (ret != sp->len)
2792                 req_set_fail_links(req);
2793         io_put_req(req);
2794         return 0;
2795 }
2796
2797 /*
2798  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
2799  */
2800 static int io_nop(struct io_kiocb *req)
2801 {
2802         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2803
2804         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2805                 return -EINVAL;
2806
2807         io_cqring_add_event(req, 0);
2808         io_put_req(req);
2809         return 0;
2810 }
2811
2812 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2813 {
2814         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2815
2816         if (!req->file)
2817                 return -EBADF;
2818
2819         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2820                 return -EINVAL;
2821         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2822                 return -EINVAL;
2823
2824         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
2825         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
2826                 return -EINVAL;
2827
2828         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2829         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2830         return 0;
2831 }
2832
2833 static bool io_req_cancelled(struct io_kiocb *req)
2834 {
2835         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
2836                 req_set_fail_links(req);
2837                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
2838                 io_put_req(req);
2839                 return true;
2840         }
2841
2842         return false;
2843 }
2844
2845 static void __io_fsync(struct io_kiocb *req)
2846 {
2847         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
2848         int ret;
2849
2850         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
2851                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
2852                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
2853         if (ret < 0)
2854                 req_set_fail_links(req);
2855         io_cqring_add_event(req, ret);
2856         io_put_req(req);
2857 }
2858
2859 static void io_fsync_finish(struct io_wq_work **workptr)
2860 {
2861         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2862
2863         if (io_req_cancelled(req))
2864                 return;
2865         __io_fsync(req);
2866         io_steal_work(req, workptr);
2867 }
2868
2869 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2870 {
2871         /* fsync always requires a blocking context */
2872         if (force_nonblock) {
2873                 req->work.func = io_fsync_finish;
2874                 return -EAGAIN;
2875         }
2876         __io_fsync(req);
2877         return 0;
2878 }
2879
2880 static void __io_fallocate(struct io_kiocb *req)
2881 {
2882         int ret;
2883
2884         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
2885         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
2886                                 req->sync.len);
2887         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
2888         if (ret < 0)
2889                 req_set_fail_links(req);
2890         io_cqring_add_event(req, ret);
2891         io_put_req(req);
2892 }
2893
2894 static void io_fallocate_finish(struct io_wq_work **workptr)
2895 {
2896         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2897
2898         if (io_req_cancelled(req))
2899                 return;
2900         __io_fallocate(req);
2901         io_steal_work(req, workptr);
2902 }
2903
2904 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
2905                              const struct io_uring_sqe *sqe)
2906 {
2907         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
2908                 return -EINVAL;
2909
2910         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2911         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
2912         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2913         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
2914         return 0;
2915 }
2916
2917 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2918 {
2919         /* fallocate always requiring blocking context */
2920         if (force_nonblock) {
2921                 req->work.func = io_fallocate_finish;
2922                 return -EAGAIN;
2923         }
2924
2925         __io_fallocate(req);
2926         return 0;
2927 }
2928
2929 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2930 {
2931         const char __user *fname;
2932         int ret;
2933
2934         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2935                 return -EINVAL;
2936         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
2937                 return -EBADF;
2938         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2939                 return 0;
2940
2941         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2942         req->open.how.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2943         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2944         req->open.how.flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
2945         if (force_o_largefile())
2946                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
2947
2948         req->open.filename = getname(fname);
2949         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2950                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2951                 req->open.filename = NULL;
2952                 return ret;
2953         }
2954
2955         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
2956         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2957         return 0;
2958 }
2959
2960 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2961 {
2962         struct open_how __user *how;
2963         const char __user *fname;
2964         size_t len;
2965         int ret;
2966
2967         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2968                 return -EINVAL;
2969         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
2970                 return -EBADF;
2971         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2972                 return 0;
2973
2974         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2975         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2976         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
2977         len = READ_ONCE(sqe->len);
2978
2979         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
2980                 return -EINVAL;
2981
2982         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
2983                                         len);
2984         if (ret)
2985                 return ret;
2986
2987         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
2988                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
2989
2990         req->open.filename = getname(fname);
2991         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2992                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2993                 req->open.filename = NULL;
2994                 return ret;
2995         }
2996
2997         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
2998         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2999         return 0;
3000 }
3001
3002 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3003 {
3004         struct open_flags op;
3005         struct file *file;
3006         int ret;
3007
3008         if (force_nonblock)
3009                 return -EAGAIN;
3010
3011         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3012         if (ret)
3013                 goto err;
3014
3015         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3016         if (ret < 0)
3017                 goto err;
3018
3019         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3020         if (IS_ERR(file)) {
3021                 put_unused_fd(ret);
3022                 ret = PTR_ERR(file);
3023         } else {
3024                 fsnotify_open(file);
3025                 fd_install(ret, file);
3026         }
3027 err:
3028         putname(req->open.filename);
3029         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3030         if (ret < 0)
3031                 req_set_fail_links(req);
3032         io_cqring_add_event(req, ret);
3033         io_put_req(req);
3034         return 0;
3035 }
3036
3037 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3038 {
3039         req->open.how = build_open_how(req->open.how.flags, req->open.how.mode);
3040         return io_openat2(req, force_nonblock);
3041 }
3042
3043 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3044                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3045 {
3046         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3047         u64 tmp;
3048
3049         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3050                 return -EINVAL;
3051
3052         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3053         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3054                 return -EINVAL;
3055
3056         memset(p, 0, sizeof(*p));
3057         p->nbufs = tmp;
3058         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3059         return 0;
3060 }
3061
3062 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3063                                int bgid, unsigned nbufs)
3064 {
3065         unsigned i = 0;
3066
3067         /* shouldn't happen */
3068         if (!nbufs)
3069                 return 0;
3070
3071         /* the head kbuf is the list itself */
3072         while (!list_empty(&buf->list)) {
3073                 struct io_buffer *nxt;
3074
3075                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3076                 list_del(&nxt->list);
3077                 kfree(nxt);
3078                 if (++i == nbufs)
3079                         return i;
3080         }
3081         i++;
3082         kfree(buf);
3083         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3084
3085         return i;
3086 }
3087
3088 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3089 {
3090         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3091         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3092         struct io_buffer *head;
3093         int ret = 0;
3094
3095         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3096
3097         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3098
3099         ret = -ENOENT;
3100         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3101         if (head)
3102                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3103
3104         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3105         if (ret < 0)
3106                 req_set_fail_links(req);
3107         io_cqring_add_event(req, ret);
3108         io_put_req(req);
3109         return 0;
3110 }
3111
3112 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3113                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3114 {
3115         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3116         u64 tmp;
3117
3118         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3119                 return -EINVAL;
3120
3121         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3122         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3123                 return -E2BIG;
3124         p->nbufs = tmp;
3125         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3126         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3127
3128         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), p->len))
3129                 return -EFAULT;
3130
3131         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3132         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3133         if (tmp > USHRT_MAX)
3134                 return -E2BIG;
3135         p->bid = tmp;
3136         return 0;
3137 }
3138
3139 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3140 {
3141         struct io_buffer *buf;
3142         u64 addr = pbuf->addr;
3143         int i, bid = pbuf->bid;
3144
3145         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3146                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3147                 if (!buf)
3148                         break;
3149
3150                 buf->addr = addr;
3151                 buf->len = pbuf->len;
3152                 buf->bid = bid;
3153                 addr += pbuf->len;
3154                 bid++;
3155                 if (!*head) {
3156                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3157                         *head = buf;
3158                 } else {
3159                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3160                 }
3161         }
3162
3163         return i ? i : -ENOMEM;
3164 }
3165
3166 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3167 {
3168         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3169         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3170         struct io_buffer *head, *list;
3171         int ret = 0;
3172
3173         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3174
3175         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3176
3177         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3178
3179         ret = io_add_buffers(p, &head);
3180         if (ret < 0)
3181                 goto out;
3182
3183         if (!list) {
3184                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3185                                         GFP_KERNEL);
3186                 if (ret < 0) {
3187                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3188                         goto out;
3189                 }
3190         }
3191 out:
3192         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3193         if (ret < 0)
3194                 req_set_fail_links(req);
3195         io_cqring_add_event(req, ret);
3196         io_put_req(req);
3197         return 0;
3198 }
3199
3200 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3201                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3202 {
3203 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3204         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3205                 return -EINVAL;
3206
3207         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3208         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3209         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3210
3211         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3212                 struct epoll_event __user *ev;
3213
3214                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3215                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3216                         return -EFAULT;
3217         }
3218
3219         return 0;
3220 #else
3221         return -EOPNOTSUPP;
3222 #endif
3223 }
3224
3225 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3226 {
3227 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3228         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3229         int ret;
3230
3231         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3232         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3233                 return -EAGAIN;
3234
3235         if (ret < 0)
3236                 req_set_fail_links(req);
3237         io_cqring_add_event(req, ret);
3238         io_put_req(req);
3239         return 0;
3240 #else
3241         return -EOPNOTSUPP;
3242 #endif
3243 }
3244
3245 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3246 {
3247 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3248         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3249                 return -EINVAL;
3250
3251         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3252         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3253         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3254         return 0;
3255 #else
3256         return -EOPNOTSUPP;
3257 #endif
3258 }
3259
3260 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3261 {
3262 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3263         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3264         int ret;
3265
3266         if (force_nonblock)
3267                 return -EAGAIN;
3268
3269         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3270         if (ret < 0)
3271                 req_set_fail_links(req);
3272         io_cqring_add_event(req, ret);
3273         io_put_req(req);
3274         return 0;
3275 #else
3276         return -EOPNOTSUPP;
3277 #endif
3278 }
3279
3280 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3281 {
3282         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3283                 return -EINVAL;
3284
3285         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3286         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3287         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3288         return 0;
3289 }
3290
3291 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3292 {
3293         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3294         int ret;
3295
3296         if (force_nonblock) {
3297                 switch (fa->advice) {
3298                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3299                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3300                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3301                         break;
3302                 default:
3303                         return -EAGAIN;
3304                 }
3305         }
3306
3307         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3308         if (ret < 0)
3309                 req_set_fail_links(req);
3310         io_cqring_add_event(req, ret);
3311         io_put_req(req);
3312         return 0;
3313 }
3314
3315 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3316 {
3317         const char __user *fname;
3318         unsigned lookup_flags;
3319         int ret;
3320
3321         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3322                 return -EINVAL;
3323         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3324                 return -EBADF;
3325         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3326                 return 0;
3327
3328         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3329         req->open.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3330         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3331         req->open.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3332         req->open.how.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3333
3334         if (vfs_stat_set_lookup_flags(&lookup_flags, req->open.how.flags))
3335                 return -EINVAL;
3336
3337         req->open.filename = getname_flags(fname, lookup_flags, NULL);
3338         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3339                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3340                 req->open.filename = NULL;
3341                 return ret;
3342         }
3343
3344         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3345         return 0;
3346 }
3347
3348 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3349 {
3350         struct io_open *ctx = &req->open;
3351         unsigned lookup_flags;
3352         struct path path;
3353         struct kstat stat;
3354         int ret;
3355
3356         if (force_nonblock)
3357                 return -EAGAIN;
3358
3359         if (vfs_stat_set_lookup_flags(&lookup_flags, ctx->how.flags))
3360                 return -EINVAL;
3361
3362 retry:
3363         /* filename_lookup() drops it, keep a reference */
3364         ctx->filename->refcnt++;
3365
3366         ret = filename_lookup(ctx->dfd, ctx->filename, lookup_flags, &path,
3367                                 NULL);
3368         if (ret)
3369                 goto err;
3370
3371         ret = vfs_getattr(&path, &stat, ctx->mask, ctx->how.flags);
3372         path_put(&path);
3373         if (retry_estale(ret, lookup_flags)) {
3374                 lookup_flags |= LOOKUP_REVAL;
3375                 goto retry;
3376         }
3377         if (!ret)
3378                 ret = cp_statx(&stat, ctx->buffer);
3379 err:
3380         putname(ctx->filename);
3381         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3382         if (ret < 0)
3383                 req_set_fail_links(req);
3384         io_cqring_add_event(req, ret);
3385         io_put_req(req);
3386         return 0;
3387 }
3388
3389 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3390 {
3391         /*
3392          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3393          * leave the 'file' in an undeterminate state.
3394          */
3395         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3396
3397         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3398             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3399                 return -EINVAL;
3400         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3401                 return -EBADF;
3402
3403         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3404         if (req->file->f_op == &io_uring_fops ||
3405             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3406                 return -EBADF;
3407
3408         return 0;
3409 }
3410
3411 /* only called when __close_fd_get_file() is done */
3412 static void __io_close_finish(struct io_kiocb *req)
3413 {
3414         int ret;
3415
3416         ret = filp_close(req->close.put_file, req->work.files);
3417         if (ret < 0)
3418                 req_set_fail_links(req);
3419         io_cqring_add_event(req, ret);
3420         fput(req->close.put_file);
3421         io_put_req(req);
3422 }
3423
3424 static void io_close_finish(struct io_wq_work **workptr)
3425 {
3426         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3427
3428         /* not cancellable, don't do io_req_cancelled() */
3429         __io_close_finish(req);
3430         io_steal_work(req, workptr);
3431 }
3432
3433 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3434 {
3435         int ret;
3436
3437         req->close.put_file = NULL;
3438         ret = __close_fd_get_file(req->close.fd, &req->close.put_file);
3439         if (ret < 0)
3440                 return ret;
3441
3442         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3443         if (req->close.put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3444                 /* submission ref will be dropped, take it for async */
3445                 refcount_inc(&req->refs);
3446
3447                 req->work.func = io_close_finish;
3448                 /*
3449                  * Do manual async queue here to avoid grabbing files - we don't
3450                  * need the files, and it'll cause io_close_finish() to close
3451                  * the file again and cause a double CQE entry for this request
3452                  */
3453                 io_queue_async_work(req);
3454                 return 0;
3455         }
3456
3457         /*
3458          * No ->flush(), safely close from here and just punt the
3459          * fput() to async context.
3460          */
3461         __io_close_finish(req);
3462         return 0;
3463 }
3464
3465 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3466 {
3467         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3468
3469         if (!req->file)
3470                 return -EBADF;
3471
3472         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3473                 return -EINVAL;
3474         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3475                 return -EINVAL;
3476
3477         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3478         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3479         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3480         return 0;
3481 }
3482
3483 static void __io_sync_file_range(struct io_kiocb *req)
3484 {
3485         int ret;
3486
3487         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
3488                                 req->sync.flags);
3489         if (ret < 0)
3490                 req_set_fail_links(req);
3491         io_cqring_add_event(req, ret);
3492         io_put_req(req);
3493 }
3494
3495
3496 static void io_sync_file_range_finish(struct io_wq_work **workptr)
3497 {
3498         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3499
3500         if (io_req_cancelled(req))
3501                 return;
3502         __io_sync_file_range(req);
3503         io_put_req(req); /* put submission ref */
3504 }
3505
3506 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3507 {
3508         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3509         if (force_nonblock) {
3510                 req->work.func = io_sync_file_range_finish;
3511                 return -EAGAIN;
3512         }
3513
3514         __io_sync_file_range(req);
3515         return 0;
3516 }
3517
3518 #if defined(CONFIG_NET)
3519 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
3520                               struct io_async_msghdr *kmsg)
3521 {
3522         if (req->io)
3523                 return -EAGAIN;
3524         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3525                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3526                         kfree(kmsg->iov);
3527                 return -ENOMEM;
3528         }
3529         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3530         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
3531         return -EAGAIN;
3532 }
3533
3534 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3535 {
3536         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3537         struct io_async_ctx *io = req->io;
3538         int ret;
3539
3540         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3541         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3542         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3543
3544 #ifdef CONFIG_COMPAT
3545         if (req->ctx->compat)
3546                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3547 #endif
3548
3549         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
3550                 return 0;
3551         /* iovec is already imported */
3552         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3553                 return 0;
3554
3555         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3556         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
3557                                         &io->msg.iov);
3558         if (!ret)
3559                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3560         return ret;
3561 }
3562
3563 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3564 {
3565         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3566         struct socket *sock;
3567         int ret;
3568
3569         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3570                 return -EINVAL;
3571
3572         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3573         if (sock) {
3574                 struct io_async_ctx io;
3575                 unsigned flags;
3576
3577                 if (req->io) {
3578                         kmsg = &req->io->msg;
3579                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3580                         /* if iov is set, it's allocated already */
3581                         if (!kmsg->iov)
3582                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3583                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3584                 } else {
3585                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3586
3587                         kmsg = &io.msg;
3588                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
3589
3590                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3591                         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3592                                         sr->msg_flags, &io.msg.iov);
3593                         if (ret)
3594                                 return ret;
3595                 }
3596
3597                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3598                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3599                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3600                 else if (force_nonblock)
3601                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3602
3603                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3604                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3605                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3606                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3607                         ret = -EINTR;
3608         }
3609
3610         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3611                 kfree(kmsg->iov);
3612         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3613         io_cqring_add_event(req, ret);
3614         if (ret < 0)
3615                 req_set_fail_links(req);
3616         io_put_req(req);
3617         return 0;
3618 }
3619
3620 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3621 {
3622         struct socket *sock;
3623         int ret;
3624
3625         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3626                 return -EINVAL;
3627
3628         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3629         if (sock) {
3630                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3631                 struct msghdr msg;
3632                 struct iovec iov;
3633                 unsigned flags;
3634
3635                 ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov,
3636                                                 &msg.msg_iter);
3637                 if (ret)
3638                         return ret;
3639
3640                 msg.msg_name = NULL;
3641                 msg.msg_control = NULL;
3642                 msg.msg_controllen = 0;
3643                 msg.msg_namelen = 0;
3644
3645                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3646                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3647                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3648                 else if (force_nonblock)
3649                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3650
3651                 msg.msg_flags = flags;
3652                 ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
3653                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3654                         return -EAGAIN;
3655                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3656                         ret = -EINTR;
3657         }
3658
3659         io_cqring_add_event(req, ret);
3660         if (ret < 0)
3661                 req_set_fail_links(req);
3662         io_put_req(req);
3663         return 0;
3664 }
3665
3666 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
3667 {
3668         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3669         struct iovec __user *uiov;
3670         size_t iov_len;
3671         int ret;
3672
3673         ret = __copy_msghdr_from_user(&io->msg.msg, sr->msg, &io->msg.uaddr,
3674                                         &uiov, &iov_len);
3675         if (ret)
3676                 return ret;
3677
3678         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3679                 if (iov_len > 1)
3680                         return -EINVAL;
3681                 if (copy_from_user(io->msg.iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3682                         return -EFAULT;
3683                 sr->len = io->msg.iov[0].iov_len;
3684                 iov_iter_init(&io->msg.msg.msg_iter, READ, io->msg.iov, 1,
3685                                 sr->len);
3686                 io->msg.iov = NULL;
3687         } else {
3688                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
3689                                         &io->msg.iov, &io->msg.msg.msg_iter);
3690                 if (ret > 0)
3691                         ret = 0;
3692         }
3693
3694         return ret;
3695 }
3696
3697 #ifdef CONFIG_COMPAT
3698 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
3699                                         struct io_async_ctx *io)
3700 {
3701         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
3702         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3703         struct compat_iovec __user *uiov;
3704         compat_uptr_t ptr;
3705         compat_size_t len;
3706         int ret;
3707
3708         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->msg;
3709         ret = __get_compat_msghdr(&io->msg.msg, msg_compat, &io->msg.uaddr,
3710                                         &ptr, &len);
3711         if (ret)
3712                 return ret;
3713
3714         uiov = compat_ptr(ptr);
3715         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3716                 compat_ssize_t clen;
3717
3718                 if (len > 1)
3719                         return -EINVAL;
3720                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3721                         return -EFAULT;
3722                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3723                         return -EFAULT;
3724                 if (clen < 0)
3725                         return -EINVAL;
3726                 sr->len = io->msg.iov[0].iov_len;
3727                 io->msg.iov = NULL;
3728         } else {
3729                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
3730                                                 &io->msg.iov,
3731                                                 &io->msg.msg.msg_iter);
3732                 if (ret < 0)
3733                         return ret;
3734         }
3735
3736         return 0;
3737 }
3738 #endif
3739
3740 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
3741 {
3742         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3743
3744 #ifdef CONFIG_COMPAT
3745         if (req->ctx->compat)
3746                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3747 #endif
3748
3749         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3750 }
3751
3752 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
3753                                                int *cflags, bool needs_lock)
3754 {
3755         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3756         struct io_buffer *kbuf;
3757
3758         if (!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3759                 return NULL;
3760
3761         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
3762         if (IS_ERR(kbuf))
3763                 return kbuf;
3764
3765         sr->kbuf = kbuf;
3766         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3767
3768         *cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
3769         *cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
3770         return kbuf;
3771 }
3772
3773 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
3774                            const struct io_uring_sqe *sqe)
3775 {
3776         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3777         struct io_async_ctx *io = req->io;
3778         int ret;
3779
3780         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3781         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3782         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3783         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3784
3785 #ifdef CONFIG_COMPAT
3786         if (req->ctx->compat)
3787                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3788 #endif
3789
3790         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
3791                 return 0;
3792         /* iovec is already imported */
3793         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3794                 return 0;
3795
3796         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3797         if (!ret)
3798                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3799         return ret;
3800 }
3801
3802 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3803 {
3804         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3805         struct socket *sock;
3806         int ret, cflags = 0;
3807
3808         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3809                 return -EINVAL;
3810
3811         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3812         if (sock) {
3813                 struct io_buffer *kbuf;
3814                 struct io_async_ctx io;
3815                 unsigned flags;
3816
3817                 if (req->io) {
3818                         kmsg = &req->io->msg;
3819                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3820                         /* if iov is set, it's allocated already */
3821                         if (!kmsg->iov)
3822                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3823                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3824                 } else {
3825                         kmsg = &io.msg;
3826                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
3827
3828                         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io);
3829                         if (ret)
3830                                 return ret;
3831                 }
3832
3833                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
3834                 if (IS_ERR(kbuf)) {
3835                         return PTR_ERR(kbuf);
3836                 } else if (kbuf) {
3837                         kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3838                         iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
3839                                         1, req->sr_msg.len);
3840                 }
3841
3842                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3843                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3844                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3845                 else if (force_nonblock)
3846                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3847
3848                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.msg,
3849                                                 kmsg->uaddr, flags);
3850                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3851                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3852                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3853                         ret = -EINTR;
3854         }
3855
3856         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3857                 kfree(kmsg->iov);
3858         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3859         __io_cqring_add_event(req, ret, cflags);
3860         if (ret < 0)
3861                 req_set_fail_links(req);
3862         io_put_req(req);
3863         return 0;
3864 }
3865
3866 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3867 {
3868         struct io_buffer *kbuf = NULL;
3869         struct socket *sock;
3870         int ret, cflags = 0;
3871
3872         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3873                 return -EINVAL;
3874
3875         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3876         if (sock) {
3877                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3878                 void __user *buf = sr->buf;
3879                 struct msghdr msg;
3880                 struct iovec iov;
3881                 unsigned flags;
3882
3883                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
3884                 if (IS_ERR(kbuf))
3885                         return PTR_ERR(kbuf);
3886                 else if (kbuf)
3887                         buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3888
3889                 ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov,
3890                                                 &msg.msg_iter);
3891                 if (ret) {
3892                         kfree(kbuf);
3893                         return ret;
3894                 }
3895
3896                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3897                 msg.msg_name = NULL;
3898                 msg.msg_control = NULL;
3899                 msg.msg_controllen = 0;
3900                 msg.msg_namelen = 0;
3901                 msg.msg_iocb = NULL;
3902                 msg.msg_flags = 0;
3903
3904                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3905                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3906                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3907                 else if (force_nonblock)
3908                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3909
3910                 ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
3911                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3912                         return -EAGAIN;
3913                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3914                         ret = -EINTR;
3915         }
3916
3917         kfree(kbuf);
3918         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3919         __io_cqring_add_event(req, ret, cflags);
3920         if (ret < 0)
3921                 req_set_fail_links(req);
3922         io_put_req(req);
3923         return 0;
3924 }
3925
3926 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3927 {
3928         struct io_accept *accept = &req->accept;
3929
3930         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3931                 return -EINVAL;
3932         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
3933                 return -EINVAL;
3934
3935         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3936         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3937         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
3938         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3939         return 0;
3940 }
3941
3942 static int __io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3943 {
3944         struct io_accept *accept = &req->accept;
3945         unsigned file_flags;
3946         int ret;
3947
3948         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3949         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
3950                                         accept->addr_len, accept->flags,
3951                                         accept->nofile);
3952         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
3953                 return -EAGAIN;
3954         if (ret == -ERESTARTSYS)
3955                 ret = -EINTR;
3956         if (ret < 0)
3957                 req_set_fail_links(req);
3958         io_cqring_add_event(req, ret);
3959         io_put_req(req);
3960         return 0;
3961 }
3962
3963 static void io_accept_finish(struct io_wq_work **workptr)
3964 {
3965         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3966
3967         if (io_req_cancelled(req))
3968                 return;
3969         __io_accept(req, false);
3970         io_steal_work(req, workptr);
3971 }
3972
3973 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3974 {
3975         int ret;
3976
3977         ret = __io_accept(req, force_nonblock);
3978         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock) {
3979                 req->work.func = io_accept_finish;
3980                 return -EAGAIN;
3981         }
3982         return 0;
3983 }
3984
3985 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3986 {
3987         struct io_connect *conn = &req->connect;
3988         struct io_async_ctx *io = req->io;
3989
3990         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3991                 return -EINVAL;
3992         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3993                 return -EINVAL;
3994
3995         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3996         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
3997
3998         if (!io)
3999                 return 0;
4000
4001         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4002                                         &io->connect.address);
4003 }
4004
4005 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4006 {
4007         struct io_async_ctx __io, *io;
4008         unsigned file_flags;
4009         int ret;
4010
4011         if (req->io) {
4012                 io = req->io;
4013         } else {
4014                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4015                                                 req->connect.addr_len,
4016                                                 &__io.connect.address);
4017                 if (ret)
4018                         goto out;
4019                 io = &__io;
4020         }
4021
4022         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4023
4024         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4025                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4026         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4027                 if (req->io)
4028                         return -EAGAIN;
4029                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4030                         ret = -ENOMEM;
4031                         goto out;
4032                 }
4033                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4034                 return -EAGAIN;
4035         }
4036         if (ret == -ERESTARTSYS)
4037                 ret = -EINTR;
4038 out:
4039         if (ret < 0)
4040                 req_set_fail_links(req);
4041         io_cqring_add_event(req, ret);
4042         io_put_req(req);
4043         return 0;
4044 }
4045 #else /* !CONFIG_NET */
4046 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4047 {
4048         return -EOPNOTSUPP;
4049 }
4050
4051 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4052 {
4053         return -EOPNOTSUPP;
4054 }
4055
4056 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4057 {
4058         return -EOPNOTSUPP;
4059 }
4060
4061 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4062                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4063 {
4064         return -EOPNOTSUPP;
4065 }
4066
4067 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4068 {
4069         return -EOPNOTSUPP;
4070 }
4071
4072 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4073 {
4074         return -EOPNOTSUPP;
4075 }
4076
4077 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4078 {
4079         return -EOPNOTSUPP;
4080 }
4081
4082 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4083 {
4084         return -EOPNOTSUPP;
4085 }
4086
4087 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4088 {
4089         return -EOPNOTSUPP;
4090 }
4091
4092 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4093 {
4094         return -EOPNOTSUPP;
4095 }
4096 #endif /* CONFIG_NET */
4097
4098 struct io_poll_table {
4099         struct poll_table_struct pt;
4100         struct io_kiocb *req;
4101         int error;
4102 };
4103
4104 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4105                             struct wait_queue_head *head)
4106 {
4107         if (unlikely(poll->head)) {
4108                 pt->error = -EINVAL;
4109                 return;
4110         }
4111
4112         pt->error = 0;
4113         poll->head = head;
4114         add_wait_queue(head, &poll->wait);
4115 }
4116
4117 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4118                                struct poll_table_struct *p)
4119 {
4120         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4121
4122         __io_queue_proc(&pt->req->apoll->poll, pt, head);
4123 }
4124
4125 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4126                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4127 {
4128         struct task_struct *tsk;
4129         int ret;
4130
4131         /* for instances that support it check for an event match first: */
4132         if (mask && !(mask & poll->events))
4133                 return 0;
4134
4135         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4136
4137         list_del_init(&poll->wait.entry);
4138
4139         tsk = req->task;
4140         req->result = mask;
4141         init_task_work(&req->task_work, func);
4142         /*
4143          * If this fails, then the task is exiting. Punt to one of the io-wq
4144          * threads to ensure the work gets run, we can't always rely on exit
4145          * cancelation taking care of this.
4146          */
4147         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, true);
4148         if (unlikely(ret)) {
4149                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4150                 task_work_add(tsk, &req->task_work, true);
4151         }
4152         wake_up_process(tsk);
4153         return 1;
4154 }
4155
4156 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4157 {
4158         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4159         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4160         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4161
4162         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4163
4164         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&req->apoll->poll.wait.entry));
4165
4166         if (hash_hashed(&req->hash_node)) {
4167                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4168                 hash_del(&req->hash_node);
4169                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4170         }
4171
4172         /* restore ->work in case we need to retry again */
4173         memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4174
4175         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4176         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4177         __io_queue_sqe(req, NULL);
4178         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4179
4180         kfree(apoll);
4181 }
4182
4183 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4184                         void *key)
4185 {
4186         struct io_kiocb *req = wait->private;
4187         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4188
4189         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4190                                         key_to_poll(key));
4191
4192         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4193 }
4194
4195 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4196 {
4197         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4198         struct hlist_head *list;
4199
4200         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4201         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4202 }
4203
4204 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4205                                       struct io_poll_iocb *poll,
4206                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4207                                       wait_queue_func_t wake_func)
4208         __acquires(&ctx->completion_lock)
4209 {
4210         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4211         bool cancel = false;
4212
4213         poll->file = req->file;
4214         poll->head = NULL;
4215         poll->done = poll->canceled = false;
4216         poll->events = mask;
4217
4218         ipt->pt._key = mask;
4219         ipt->req = req;
4220         ipt->error = -EINVAL;
4221
4222         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4223         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4224         poll->wait.private = req;
4225
4226         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4227
4228         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4229         if (likely(poll->head)) {
4230                 spin_lock(&poll->head->lock);
4231                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4232                         if (ipt->error)
4233                                 cancel = true;
4234                         ipt->error = 0;
4235                         mask = 0;
4236                 }
4237                 if (mask || ipt->error)
4238                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4239                 else if (cancel)
4240                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4241                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4242                         io_poll_req_insert(req);
4243                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4244         }
4245
4246         return mask;
4247 }
4248
4249 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4250 {
4251         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4252         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4253         struct async_poll *apoll;
4254         struct io_poll_table ipt;
4255         __poll_t mask, ret;
4256
4257         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4258                 return false;
4259         if (req->flags & (REQ_F_MUST_PUNT | REQ_F_POLLED))
4260                 return false;
4261         if (!def->pollin && !def->pollout)
4262                 return false;
4263
4264         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4265         if (unlikely(!apoll))
4266                 return false;
4267
4268         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4269         memcpy(&apoll->work, &req->work, sizeof(req->work));
4270
4271         get_task_struct(current);
4272         req->task = current;
4273         req->apoll = apoll;
4274         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4275
4276         mask = 0;
4277         if (def->pollin)
4278                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4279         if (def->pollout)
4280                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4281         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4282
4283         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4284
4285         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4286                                         io_async_wake);
4287         if (ret) {
4288                 ipt.error = 0;
4289                 apoll->poll.done = true;
4290                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4291                 memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4292                 kfree(apoll);
4293                 return false;
4294         }
4295         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4296         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4297                                         apoll->poll.events);
4298         return true;
4299 }
4300
4301 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4302                                  struct io_poll_iocb *poll)
4303 {
4304         bool do_complete = false;
4305
4306         spin_lock(&poll->head->lock);
4307         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4308         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4309                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4310                 do_complete = true;
4311         }
4312         spin_unlock(&poll->head->lock);
4313         return do_complete;
4314 }
4315
4316 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4317 {
4318         bool do_complete;
4319
4320         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4321                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4322         } else {
4323                 /* non-poll requests have submit ref still */
4324                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->apoll->poll);
4325                 if (do_complete)
4326                         io_put_req(req);
4327         }
4328
4329         hash_del(&req->hash_node);
4330
4331         if (do_complete) {
4332                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4333                 io_commit_cqring(req->ctx);
4334                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4335                 io_put_req(req);
4336         }
4337
4338         return do_complete;
4339 }
4340
4341 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4342 {
4343         struct hlist_node *tmp;
4344         struct io_kiocb *req;
4345         int i;
4346
4347         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4348         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4349                 struct hlist_head *list;
4350
4351                 list = &ctx->cancel_hash[i];
4352                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
4353                         io_poll_remove_one(req);
4354         }
4355         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4356
4357         io_cqring_ev_posted(ctx);
4358 }
4359
4360 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
4361 {
4362         struct hlist_head *list;
4363         struct io_kiocb *req;
4364
4365         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
4366         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
4367                 if (sqe_addr != req->user_data)
4368                         continue;
4369                 if (io_poll_remove_one(req))
4370                         return 0;
4371                 return -EALREADY;
4372         }
4373
4374         return -ENOENT;
4375 }
4376
4377 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4378                                const struct io_uring_sqe *sqe)
4379 {
4380         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4381                 return -EINVAL;
4382         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
4383             sqe->poll_events)
4384                 return -EINVAL;
4385
4386         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4387         return 0;
4388 }
4389
4390 /*
4391  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
4392  * and remove it if found.
4393  */
4394 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
4395 {
4396         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4397         u64 addr;
4398         int ret;
4399
4400         addr = req->poll.addr;
4401         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4402         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
4403         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4404
4405         io_cqring_add_event(req, ret);
4406         if (ret < 0)
4407                 req_set_fail_links(req);
4408         io_put_req(req);
4409         return 0;
4410 }
4411
4412 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4413 {
4414         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4415
4416         req->poll.done = true;
4417         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4418         io_commit_cqring(ctx);
4419 }
4420
4421 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4422 {
4423         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4424         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4425
4426         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4427                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4428
4429                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4430         }
4431
4432         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4433         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4434                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4435                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4436                 return;
4437         }
4438         hash_del(&req->hash_node);
4439         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4440         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4441         io_put_req_find_next(req, nxt);
4442         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4443
4444         io_cqring_ev_posted(ctx);
4445 }
4446
4447 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4448 {
4449         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4450         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4451
4452         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4453         if (nxt) {
4454                 struct io_ring_ctx *ctx = nxt->ctx;
4455
4456                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4457                 __io_queue_sqe(nxt, NULL);
4458                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4459         }
4460 }
4461
4462 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4463                         void *key)
4464 {
4465         struct io_kiocb *req = wait->private;
4466         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4467
4468         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
4469 }
4470
4471 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4472                                struct poll_table_struct *p)
4473 {
4474         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4475
4476         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head);
4477 }
4478
4479 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4480 {
4481         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4482         u16 events;
4483
4484         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4485                 return -EINVAL;
4486         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
4487                 return -EINVAL;
4488         if (!poll->file)
4489                 return -EBADF;
4490
4491         events = READ_ONCE(sqe->poll_events);
4492         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
4493
4494         get_task_struct(current);
4495         req->task = current;
4496         return 0;
4497 }
4498
4499 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
4500 {
4501         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4502         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4503         struct io_poll_table ipt;
4504         __poll_t mask;
4505
4506         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4507         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
4508         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
4509
4510         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
4511                                         io_poll_wake);
4512
4513         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
4514                 ipt.error = 0;
4515                 io_poll_complete(req, mask, 0);
4516         }
4517         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4518
4519         if (mask) {
4520                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4521                 io_put_req(req);
4522         }
4523         return ipt.error;
4524 }
4525
4526 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4527 {
4528         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4529                                                 struct io_timeout_data, timer);
4530         struct io_kiocb *req = data->req;
4531         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4532         unsigned long flags;
4533
4534         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
4535
4536         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4537         /*
4538          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
4539          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
4540          */
4541         if (!list_empty(&req->list)) {
4542                 struct io_kiocb *prev;
4543
4544                 /*
4545                  * Adjust the reqs sequence before the current one because it
4546                  * will consume a slot in the cq_ring and the cq_tail
4547                  * pointer will be increased, otherwise other timeout reqs may
4548                  * return in advance without waiting for enough wait_nr.
4549                  */
4550                 prev = req;
4551                 list_for_each_entry_continue_reverse(prev, &ctx->timeout_list, list)
4552                         prev->sequence++;
4553                 list_del_init(&req->list);
4554         }
4555
4556         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
4557         io_commit_cqring(ctx);
4558         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4559
4560         io_cqring_ev_posted(ctx);
4561         req_set_fail_links(req);
4562         io_put_req(req);
4563         return HRTIMER_NORESTART;
4564 }
4565
4566 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
4567 {
4568         struct io_kiocb *req;
4569         int ret = -ENOENT;
4570
4571         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
4572                 if (user_data == req->user_data) {
4573                         list_del_init(&req->list);
4574                         ret = 0;
4575                         break;
4576                 }
4577         }
4578
4579         if (ret == -ENOENT)
4580                 return ret;
4581
4582         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
4583         if (ret == -1)
4584                 return -EALREADY;
4585
4586         req_set_fail_links(req);
4587         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4588         io_put_req(req);
4589         return 0;
4590 }
4591
4592 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4593                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4594 {
4595         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4596                 return -EINVAL;
4597         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
4598                 return -EINVAL;
4599
4600         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4601         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
4602         if (req->timeout.flags)
4603                 return -EINVAL;
4604
4605         return 0;
4606 }
4607
4608 /*
4609  * Remove or update an existing timeout command
4610  */
4611 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
4612 {
4613         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4614         int ret;
4615
4616         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4617         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
4618
4619         io_cqring_fill_event(req, ret);
4620         io_commit_cqring(ctx);
4621         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4622         io_cqring_ev_posted(ctx);
4623         if (ret < 0)
4624                 req_set_fail_links(req);
4625         io_put_req(req);
4626         return 0;
4627 }
4628
4629 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
4630                            bool is_timeout_link)
4631 {
4632         struct io_timeout_data *data;
4633         unsigned flags;
4634
4635         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4636                 return -EINVAL;
4637         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
4638                 return -EINVAL;
4639         if (sqe->off && is_timeout_link)
4640                 return -EINVAL;
4641         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
4642         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
4643                 return -EINVAL;
4644
4645         req->timeout.count = READ_ONCE(sqe->off);
4646
4647         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
4648                 return -ENOMEM;
4649
4650         data = &req->io->timeout;
4651         data->req = req;
4652         req->flags |= REQ_F_TIMEOUT;
4653
4654         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
4655                 return -EFAULT;
4656
4657         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
4658                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
4659         else
4660                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
4661
4662         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
4663         return 0;
4664 }
4665
4666 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
4667 {
4668         unsigned count;
4669         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4670         struct io_timeout_data *data;
4671         struct list_head *entry;
4672         unsigned span = 0;
4673
4674         data = &req->io->timeout;
4675
4676         /*
4677          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
4678          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
4679          * a pure timeout request, sequence isn't used.
4680          */
4681         count = req->timeout.count;
4682         if (!count) {
4683                 req->flags |= REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ;
4684                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4685                 entry = ctx->timeout_list.prev;
4686                 goto add;
4687         }
4688
4689         req->sequence = ctx->cached_sq_head + count - 1;
4690         data->seq_offset = count;
4691
4692         /*
4693          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
4694          * the one we need first.
4695          */
4696         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4697         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
4698                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
4699                 unsigned nxt_sq_head;
4700                 long long tmp, tmp_nxt;
4701                 u32 nxt_offset = nxt->io->timeout.seq_offset;
4702
4703                 if (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
4704                         continue;
4705
4706                 /*
4707                  * Since cached_sq_head + count - 1 can overflow, use type long
4708                  * long to store it.
4709                  */
4710                 tmp = (long long)ctx->cached_sq_head + count - 1;
4711                 nxt_sq_head = nxt->sequence - nxt_offset + 1;
4712                 tmp_nxt = (long long)nxt_sq_head + nxt_offset - 1;
4713
4714                 /*
4715                  * cached_sq_head may overflow, and it will never overflow twice
4716                  * once there is some timeout req still be valid.
4717                  */
4718                 if (ctx->cached_sq_head < nxt_sq_head)
4719                         tmp += UINT_MAX;
4720
4721                 if (tmp > tmp_nxt)
4722                         break;
4723
4724                 /*
4725                  * Sequence of reqs after the insert one and itself should
4726                  * be adjusted because each timeout req consumes a slot.
4727                  */
4728                 span++;
4729                 nxt->sequence++;
4730         }
4731         req->sequence -= span;
4732 add:
4733         list_add(&req->list, entry);
4734         data->timer.function = io_timeout_fn;
4735         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
4736         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4737         return 0;
4738 }
4739
4740 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
4741 {
4742         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
4743
4744         return req->user_data == (unsigned long) data;
4745 }
4746
4747 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
4748 {
4749         enum io_wq_cancel cancel_ret;
4750         int ret = 0;
4751
4752         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr);
4753         switch (cancel_ret) {
4754         case IO_WQ_CANCEL_OK:
4755                 ret = 0;
4756                 break;
4757         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
4758                 ret = -EALREADY;
4759                 break;
4760         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
4761                 ret = -ENOENT;
4762                 break;
4763         }
4764
4765         return ret;
4766 }
4767
4768 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
4769                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
4770                                      int success_ret)
4771 {
4772         unsigned long flags;
4773         int ret;
4774
4775         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
4776         if (ret != -ENOENT) {
4777                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4778                 goto done;
4779         }
4780
4781         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4782         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
4783         if (ret != -ENOENT)
4784                 goto done;
4785         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
4786 done:
4787         if (!ret)
4788                 ret = success_ret;
4789         io_cqring_fill_event(req, ret);
4790         io_commit_cqring(ctx);
4791         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4792         io_cqring_ev_posted(ctx);
4793
4794         if (ret < 0)
4795                 req_set_fail_links(req);
4796         io_put_req(req);
4797 }
4798
4799 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
4800                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4801 {
4802         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4803                 return -EINVAL;
4804         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len ||
4805             sqe->cancel_flags)
4806                 return -EINVAL;
4807
4808         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4809         return 0;
4810 }
4811
4812 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
4813 {
4814         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4815
4816         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
4817         return 0;
4818 }
4819
4820 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
4821                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4822 {
4823         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4824                 return -EINVAL;
4825
4826         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4827         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
4828         if (!req->files_update.nr_args)
4829                 return -EINVAL;
4830         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
4831         return 0;
4832 }
4833
4834 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4835 {
4836         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4837         struct io_uring_files_update up;
4838         int ret;
4839
4840         if (force_nonblock)
4841                 return -EAGAIN;
4842
4843         up.offset = req->files_update.offset;
4844         up.fds = req->files_update.arg;
4845
4846         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4847         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
4848         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4849
4850         if (ret < 0)
4851                 req_set_fail_links(req);
4852         io_cqring_add_event(req, ret);
4853         io_put_req(req);
4854         return 0;
4855 }
4856
4857 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
4858                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4859 {
4860         ssize_t ret = 0;
4861
4862         if (!sqe)
4863                 return 0;
4864
4865         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
4866                 ret = io_grab_files(req);
4867                 if (unlikely(ret))
4868                         return ret;
4869         }
4870
4871         io_req_work_grab_env(req, &io_op_defs[req->opcode]);
4872
4873         switch (req->opcode) {
4874         case IORING_OP_NOP:
4875                 break;
4876         case IORING_OP_READV:
4877         case IORING_OP_READ_FIXED:
4878         case IORING_OP_READ:
4879                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
4880                 break;
4881         case IORING_OP_WRITEV:
4882         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4883         case IORING_OP_WRITE:
4884                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
4885                 break;
4886         case IORING_OP_POLL_ADD:
4887                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
4888                 break;
4889         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
4890                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
4891                 break;
4892         case IORING_OP_FSYNC:
4893                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
4894                 break;
4895         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
4896                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
4897                 break;
4898         case IORING_OP_SENDMSG:
4899         case IORING_OP_SEND:
4900                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
4901                 break;
4902         case IORING_OP_RECVMSG:
4903         case IORING_OP_RECV:
4904                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
4905                 break;
4906         case IORING_OP_CONNECT:
4907                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
4908                 break;
4909         case IORING_OP_TIMEOUT:
4910                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
4911                 break;
4912         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
4913                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
4914                 break;
4915         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
4916                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
4917                 break;
4918         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
4919                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
4920                 break;
4921         case IORING_OP_ACCEPT:
4922                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
4923                 break;
4924         case IORING_OP_FALLOCATE:
4925                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
4926                 break;
4927         case IORING_OP_OPENAT:
4928                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
4929                 break;
4930         case IORING_OP_CLOSE:
4931                 ret = io_close_prep(req, sqe);
4932                 break;
4933         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
4934                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
4935                 break;
4936         case IORING_OP_STATX:
4937                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
4938                 break;
4939         case IORING_OP_FADVISE:
4940                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
4941                 break;
4942         case IORING_OP_MADVISE:
4943                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
4944                 break;
4945         case IORING_OP_OPENAT2:
4946                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
4947                 break;
4948         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
4949                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
4950                 break;
4951         case IORING_OP_SPLICE:
4952                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
4953                 break;
4954         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
4955                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
4956                 break;
4957         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
4958                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
4959                 break;
4960         default:
4961                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
4962                                 req->opcode);
4963                 ret = -EINVAL;
4964                 break;
4965         }
4966
4967         return ret;
4968 }
4969
4970 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4971 {
4972         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4973         int ret;
4974
4975         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
4976         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list))
4977                 return 0;
4978
4979         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
4980                 return -EAGAIN;
4981
4982         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4983         if (ret < 0)
4984                 return ret;
4985
4986         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4987         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
4988                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4989                 return 0;
4990         }
4991
4992         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
4993         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
4994         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4995         return -EIOCBQUEUED;
4996 }
4997
4998 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req)
4999 {
5000         struct io_async_ctx *io = req->io;
5001
5002         switch (req->opcode) {
5003         case IORING_OP_READV:
5004         case IORING_OP_READ_FIXED:
5005         case IORING_OP_READ:
5006                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5007                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5008                 /* fallthrough */
5009         case IORING_OP_WRITEV:
5010         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5011         case IORING_OP_WRITE:
5012                 if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
5013                         kfree(io->rw.iov);
5014                 break;
5015         case IORING_OP_RECVMSG:
5016                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5017                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5018                 /* fallthrough */
5019         case IORING_OP_SENDMSG:
5020                 if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5021                         kfree(io->msg.iov);
5022                 break;
5023         case IORING_OP_RECV:
5024                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5025                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5026                 break;
5027         case IORING_OP_OPENAT:
5028         case IORING_OP_OPENAT2:
5029         case IORING_OP_STATX:
5030                 putname(req->open.filename);
5031                 break;
5032         case IORING_OP_SPLICE:
5033                 io_put_file(req, req->splice.file_in,
5034                             (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5035                 break;
5036         }
5037
5038         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5039 }
5040
5041 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5042                         bool force_nonblock)
5043 {
5044         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5045         int ret;
5046
5047         switch (req->opcode) {
5048         case IORING_OP_NOP:
5049                 ret = io_nop(req);
5050                 break;
5051         case IORING_OP_READV:
5052         case IORING_OP_READ_FIXED:
5053         case IORING_OP_READ:
5054                 if (sqe) {
5055                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5056                         if (ret < 0)
5057                                 break;
5058                 }
5059                 ret = io_read(req, force_nonblock);
5060                 break;
5061         case IORING_OP_WRITEV:
5062         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5063         case IORING_OP_WRITE:
5064                 if (sqe) {
5065                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5066                         if (ret < 0)
5067                                 break;
5068                 }
5069                 ret = io_write(req, force_nonblock);
5070                 break;
5071         case IORING_OP_FSYNC:
5072                 if (sqe) {
5073                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5074                         if (ret < 0)
5075                                 break;
5076                 }
5077                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5078                 break;
5079         case IORING_OP_POLL_ADD:
5080                 if (sqe) {
5081                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5082                         if (ret)
5083                                 break;
5084                 }
5085                 ret = io_poll_add(req);
5086                 break;
5087         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5088                 if (sqe) {
5089                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5090                         if (ret < 0)
5091                                 break;
5092                 }
5093                 ret = io_poll_remove(req);
5094                 break;
5095         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5096                 if (sqe) {
5097                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5098                         if (ret < 0)
5099                                 break;
5100                 }
5101                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5102                 break;
5103         case IORING_OP_SENDMSG:
5104         case IORING_OP_SEND:
5105                 if (sqe) {
5106                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5107                         if (ret < 0)
5108                                 break;
5109                 }
5110                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5111                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock);
5112                 else
5113                         ret = io_send(req, force_nonblock);
5114                 break;
5115         case IORING_OP_RECVMSG:
5116         case IORING_OP_RECV:
5117                 if (sqe) {
5118                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5119                         if (ret)
5120                                 break;
5121                 }
5122                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5123                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock);
5124                 else
5125                         ret = io_recv(req, force_nonblock);
5126                 break;
5127         case IORING_OP_TIMEOUT:
5128                 if (sqe) {
5129                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5130                         if (ret)
5131                                 break;
5132                 }
5133                 ret = io_timeout(req);
5134                 break;
5135         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5136                 if (sqe) {
5137                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5138                         if (ret)
5139                                 break;
5140                 }
5141                 ret = io_timeout_remove(req);
5142                 break;
5143         case IORING_OP_ACCEPT:
5144                 if (sqe) {
5145                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5146                         if (ret)
5147                                 break;
5148                 }
5149                 ret = io_accept(req, force_nonblock);
5150                 break;
5151         case IORING_OP_CONNECT:
5152                 if (sqe) {
5153                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5154                         if (ret)
5155                                 break;
5156                 }
5157                 ret = io_connect(req, force_nonblock);
5158                 break;
5159         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5160                 if (sqe) {
5161                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5162                         if (ret)
5163                                 break;
5164                 }
5165                 ret = io_async_cancel(req);
5166                 break;
5167         case IORING_OP_FALLOCATE:
5168                 if (sqe) {
5169                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5170                         if (ret)
5171                                 break;
5172                 }
5173                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5174                 break;
5175         case IORING_OP_OPENAT:
5176                 if (sqe) {
5177                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5178                         if (ret)
5179                                 break;
5180                 }
5181                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5182                 break;
5183         case IORING_OP_CLOSE:
5184                 if (sqe) {
5185                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5186                         if (ret)
5187                                 break;
5188                 }
5189                 ret = io_close(req, force_nonblock);
5190                 break;
5191         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5192                 if (sqe) {
5193                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5194                         if (ret)
5195                                 break;
5196                 }
5197                 ret = io_files_update(req, force_nonblock);
5198                 break;
5199         case IORING_OP_STATX:
5200                 if (sqe) {
5201                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5202                         if (ret)
5203                                 break;
5204                 }
5205                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5206                 break;
5207         case IORING_OP_FADVISE:
5208                 if (sqe) {
5209                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5210                         if (ret)
5211                                 break;
5212                 }
5213                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5214                 break;
5215         case IORING_OP_MADVISE:
5216                 if (sqe) {
5217                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5218                         if (ret)
5219                                 break;
5220                 }
5221                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5222                 break;
5223         case IORING_OP_OPENAT2:
5224                 if (sqe) {
5225                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5226                         if (ret)
5227                                 break;
5228                 }
5229                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5230                 break;
5231         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5232                 if (sqe) {
5233                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5234                         if (ret)
5235                                 break;
5236                 }
5237                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock);
5238                 break;
5239         case IORING_OP_SPLICE:
5240                 if (sqe) {
5241                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5242                         if (ret < 0)
5243                                 break;
5244                 }
5245                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5246                 break;
5247         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5248                 if (sqe) {
5249                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5250                         if (ret)
5251                                 break;
5252                 }
5253                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock);
5254                 break;
5255         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5256                 if (sqe) {
5257                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5258                         if (ret)
5259                                 break;
5260                 }
5261                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock);
5262                 break;
5263         default:
5264                 ret = -EINVAL;
5265                 break;
5266         }
5267
5268         if (ret)
5269                 return ret;
5270
5271         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
5272                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5273
5274                 if (req->result == -EAGAIN)
5275                         return -EAGAIN;
5276
5277                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5278                 if (in_async)
5279                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5280
5281                 io_iopoll_req_issued(req);
5282
5283                 if (in_async)
5284                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5285         }
5286
5287         return 0;
5288 }
5289
5290 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr)
5291 {
5292         struct io_wq_work *work = *workptr;
5293         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5294         int ret = 0;
5295
5296         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5297         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5298                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5299                 ret = -ECANCELED;
5300         }
5301
5302         if (!ret) {
5303                 do {
5304                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false);
5305                         /*
5306                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5307                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5308                          * wait for request slots on the block side.
5309                          */
5310                         if (ret != -EAGAIN)
5311                                 break;
5312                         cond_resched();
5313                 } while (1);
5314         }
5315
5316         if (ret) {
5317                 req_set_fail_links(req);
5318                 io_cqring_add_event(req, ret);
5319                 io_put_req(req);
5320         }
5321
5322         io_steal_work(req, workptr);
5323 }
5324
5325 static int io_req_needs_file(struct io_kiocb *req, int fd)
5326 {
5327         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
5328                 return 0;
5329         if ((fd == -1 || fd == AT_FDCWD) && io_op_defs[req->opcode].fd_non_neg)
5330                 return 0;
5331         return 1;
5332 }
5333
5334 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5335                                               int index)
5336 {
5337         struct fixed_file_table *table;
5338
5339         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5340         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];;
5341 }
5342
5343 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5344                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5345 {
5346         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5347         struct file *file;
5348
5349         if (fixed) {
5350                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5351                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5352                         return -EBADF;
5353                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5354                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5355                 if (!file)
5356                         return -EBADF;
5357                 req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5358                 percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5359         } else {
5360                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5361                 file = __io_file_get(state, fd);
5362                 if (unlikely(!file))
5363                         return -EBADF;
5364         }
5365
5366         *out_file = file;
5367         return 0;
5368 }
5369
5370 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5371                            int fd, unsigned int flags)
5372 {
5373         bool fixed;
5374
5375         if (!io_req_needs_file(req, fd))
5376                 return 0;
5377
5378         fixed = (flags & IOSQE_FIXED_FILE);
5379         if (unlikely(!fixed && req->needs_fixed_file))
5380                 return -EBADF;
5381
5382         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5383 }
5384
5385 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
5386 {
5387         int ret = -EBADF;
5388         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5389
5390         if (req->work.files)
5391                 return 0;
5392         if (!ctx->ring_file)
5393                 return -EBADF;
5394
5395         rcu_read_lock();
5396         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
5397         /*
5398          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
5399          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
5400          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
5401          * this operation if it has.
5402          */
5403         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
5404                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
5405                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
5406                 req->work.files = current->files;
5407                 ret = 0;
5408         }
5409         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
5410         rcu_read_unlock();
5411
5412         return ret;
5413 }
5414
5415 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5416 {
5417         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5418                                                 struct io_timeout_data, timer);
5419         struct io_kiocb *req = data->req;
5420         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5421         struct io_kiocb *prev = NULL;
5422         unsigned long flags;
5423
5424         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5425
5426         /*
5427          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
5428          * race with the completion of the linked work.
5429          */
5430         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5431                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
5432                                   link_list);
5433                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
5434                         list_del_init(&req->link_list);
5435                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5436                 } else
5437                         prev = NULL;
5438         }
5439
5440         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5441
5442         if (prev) {
5443                 req_set_fail_links(prev);
5444                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
5445                 io_put_req(prev);
5446         } else {
5447                 io_cqring_add_event(req, -ETIME);
5448                 io_put_req(req);
5449         }
5450         return HRTIMER_NORESTART;
5451 }
5452
5453 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5454 {
5455         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5456
5457         /*
5458          * If the list is now empty, then our linked request finished before
5459          * we got a chance to setup the timer
5460          */
5461         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5462         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5463                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5464
5465                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
5466                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
5467                                 data->mode);
5468         }
5469         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5470
5471         /* drop submission reference */
5472         io_put_req(req);
5473 }
5474
5475 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5476 {
5477         struct io_kiocb *nxt;
5478
5479         if (!(req->flags & REQ_F_LINK))
5480                 return NULL;
5481         /* for polled retry, if flag is set, we already went through here */
5482         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5483                 return NULL;
5484
5485         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
5486                                         link_list);
5487         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
5488                 return NULL;
5489
5490         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5491         return nxt;
5492 }
5493
5494 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5495 {
5496         struct io_kiocb *linked_timeout;
5497         struct io_kiocb *nxt;
5498         const struct cred *old_creds = NULL;
5499         int ret;
5500
5501 again:
5502         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5503
5504         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred()) {
5505                 if (old_creds)
5506                         revert_creds(old_creds);
5507                 if (old_creds == req->work.creds)
5508                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
5509                 else
5510                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
5511         }
5512
5513         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true);
5514
5515         /*
5516          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
5517          * doesn't support non-blocking read/write attempts
5518          */
5519         if (ret == -EAGAIN && (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) ||
5520             (req->flags & REQ_F_MUST_PUNT))) {
5521                 if (io_arm_poll_handler(req)) {
5522                         if (linked_timeout)
5523                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5524                         goto exit;
5525                 }
5526 punt:
5527                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5528                         ret = io_grab_files(req);
5529                         if (ret)
5530                                 goto err;
5531                 }
5532
5533                 /*
5534                  * Queued up for async execution, worker will release
5535                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
5536                  */
5537                 io_queue_async_work(req);
5538                 goto exit;
5539         }
5540
5541 err:
5542         nxt = NULL;
5543         /* drop submission reference */
5544         io_put_req_find_next(req, &nxt);
5545
5546         if (linked_timeout) {
5547                 if (!ret)
5548                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5549                 else
5550                         io_put_req(linked_timeout);
5551         }
5552
5553         /* and drop final reference, if we failed */
5554         if (ret) {
5555                 io_cqring_add_event(req, ret);
5556                 req_set_fail_links(req);
5557                 io_put_req(req);
5558         }
5559         if (nxt) {
5560                 req = nxt;
5561
5562                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
5563                         goto punt;
5564                 goto again;
5565         }
5566 exit:
5567         if (old_creds)
5568                 revert_creds(old_creds);
5569 }
5570
5571 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5572 {
5573         int ret;
5574
5575         ret = io_req_defer(req, sqe);
5576         if (ret) {
5577                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
5578 fail_req:
5579                         io_cqring_add_event(req, ret);
5580                         req_set_fail_links(req);
5581                         io_double_put_req(req);
5582                 }
5583         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
5584                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5585                 if (unlikely(ret < 0))
5586                         goto fail_req;
5587                 /*
5588                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
5589                  * to async execution.
5590                  */
5591                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
5592                 io_queue_async_work(req);
5593         } else {
5594                 __io_queue_sqe(req, sqe);
5595         }
5596 }
5597
5598 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req)
5599 {
5600         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
5601                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
5602                 io_double_put_req(req);
5603         } else
5604                 io_queue_sqe(req, NULL);
5605 }
5606
5607 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
5608                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
5609                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
5610
5611 static bool io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5612                           struct io_submit_state *state, struct io_kiocb **link)
5613 {
5614         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5615         unsigned int sqe_flags;
5616         int ret, id, fd;
5617
5618         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
5619
5620         /* enforce forwards compatibility on users */
5621         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
5622                 ret = -EINVAL;
5623                 goto err_req;
5624         }
5625
5626         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
5627             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select) {
5628                 ret = -EOPNOTSUPP;
5629                 goto err_req;
5630         }
5631
5632         id = READ_ONCE(sqe->personality);
5633         if (id) {
5634                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
5635                 if (unlikely(!req->work.creds)) {
5636                         ret = -EINVAL;
5637                         goto err_req;
5638                 }
5639                 get_cred(req->work.creds);
5640         }
5641
5642         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
5643         req->flags |= sqe_flags & (IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_IO_HARDLINK |
5644                                         IOSQE_ASYNC | IOSQE_FIXED_FILE |
5645                                         IOSQE_BUFFER_SELECT);
5646
5647         fd = READ_ONCE(sqe->fd);
5648         ret = io_req_set_file(state, req, fd, sqe_flags);
5649         if (unlikely(ret)) {
5650 err_req:
5651                 io_cqring_add_event(req, ret);
5652                 io_double_put_req(req);
5653                 return false;
5654         }
5655
5656         /*
5657          * If we already have a head request, queue this one for async
5658          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
5659          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
5660          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
5661          * conditions are true (normal request), then just queue it.
5662          */
5663         if (*link) {
5664                 struct io_kiocb *head = *link;
5665
5666                 /*
5667                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
5668                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
5669                  * requests in the link. So, it drains the head and the
5670                  * next after the link request. The last one is done via
5671                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
5672                  */
5673                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
5674                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
5675                         ctx->drain_next = 1;
5676                 }
5677                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
5678                         ret = -EAGAIN;
5679                         goto err_req;
5680                 }
5681
5682                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5683                 if (ret) {
5684                         /* fail even hard links since we don't submit */
5685                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
5686                         goto err_req;
5687                 }
5688                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
5689                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
5690
5691                 /* last request of a link, enqueue the link */
5692                 if (!(sqe_flags & (IOSQE_IO_LINK|IOSQE_IO_HARDLINK))) {
5693                         io_queue_link_head(head);
5694                         *link = NULL;
5695                 }
5696         } else {
5697                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
5698                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
5699                         req->ctx->drain_next = 0;
5700                 }
5701                 if (sqe_flags & (IOSQE_IO_LINK|IOSQE_IO_HARDLINK)) {
5702                         req->flags |= REQ_F_LINK;
5703                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
5704
5705                         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
5706                                 ret = -EAGAIN;
5707                                 goto err_req;
5708                         }
5709                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5710                         if (ret)
5711                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
5712                         *link = req;
5713                 } else {
5714                         io_queue_sqe(req, sqe);
5715                 }
5716         }
5717
5718         return true;
5719 }
5720
5721 /*
5722  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
5723  */
5724 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
5725 {
5726         blk_finish_plug(&state->plug);
5727         io_file_put(state);
5728         if (state->free_reqs)
5729                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
5730 }
5731
5732 /*
5733  * Start submission side cache.
5734  */
5735 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
5736                                   unsigned int max_ios)
5737 {
5738         blk_start_plug(&state->plug);
5739         state->free_reqs = 0;
5740         state->file = NULL;
5741         state->ios_left = max_ios;
5742 }
5743
5744 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
5745 {
5746         struct io_rings *rings = ctx->rings;
5747
5748         /*
5749          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
5750          * since once we write the new head, the application could
5751          * write new data to them.
5752          */
5753         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
5754 }
5755
5756 /*
5757  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
5758  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
5759  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
5760  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
5761  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
5762  * prevent a re-load down the line.
5763  */
5764 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
5765 {
5766         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
5767         unsigned head;
5768
5769         /*
5770          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
5771          *
5772          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
5773          *    head updates.
5774          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
5775          *    though the application is the one updating it.
5776          */
5777         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
5778         if (likely(head < ctx->sq_entries))
5779                 return &ctx->sq_sqes[head];
5780
5781         /* drop invalid entries */
5782         ctx->cached_sq_dropped++;
5783         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
5784         return NULL;
5785 }
5786
5787 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
5788 {
5789         ctx->cached_sq_head++;
5790 }
5791
5792 static void io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
5793                         const struct io_uring_sqe *sqe)
5794 {
5795         /*
5796          * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
5797          * it can be used to mark the position of the first IO in the
5798          * link list.
5799          */
5800         req->sequence = ctx->cached_sq_head;
5801         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
5802         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
5803         req->io = NULL;
5804         req->file = NULL;
5805         req->ctx = ctx;
5806         req->flags = 0;
5807         /* one is dropped after submission, the other at completion */
5808         refcount_set(&req->refs, 2);
5809         req->task = NULL;
5810         req->result = 0;
5811         INIT_IO_WORK(&req->work, io_wq_submit_work);
5812 }
5813
5814 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
5815                           struct file *ring_file, int ring_fd,
5816                           struct mm_struct **mm, bool async)
5817 {
5818         struct io_submit_state state, *statep = NULL;
5819         struct io_kiocb *link = NULL;
5820         int i, submitted = 0;
5821         bool mm_fault = false;
5822
5823         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
5824         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
5825                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
5826                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
5827                         return -EBUSY;
5828         }
5829
5830         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
5831         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
5832
5833         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
5834                 return -EAGAIN;
5835
5836         if (nr > IO_PLUG_THRESHOLD) {
5837                 io_submit_state_start(&state, nr);
5838                 statep = &state;
5839         }
5840
5841         ctx->ring_fd = ring_fd;
5842         ctx->ring_file = ring_file;
5843
5844         for (i = 0; i < nr; i++) {
5845                 const struct io_uring_sqe *sqe;
5846                 struct io_kiocb *req;
5847                 int err;
5848
5849                 sqe = io_get_sqe(ctx);
5850                 if (unlikely(!sqe)) {
5851                         io_consume_sqe(ctx);
5852                         break;
5853                 }
5854                 req = io_alloc_req(ctx, statep);
5855                 if (unlikely(!req)) {
5856                         if (!submitted)
5857                                 submitted = -EAGAIN;
5858                         break;
5859                 }
5860
5861                 io_init_req(ctx, req, sqe);
5862                 io_consume_sqe(ctx);
5863                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
5864                 submitted++;
5865
5866                 if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST)) {
5867                         err = -EINVAL;
5868 fail_req:
5869                         io_cqring_add_event(req, err);
5870                         io_double_put_req(req);
5871                         break;
5872                 }
5873
5874                 if (io_op_defs[req->opcode].needs_mm && !*mm) {
5875                         mm_fault = mm_fault || !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm);
5876                         if (unlikely(mm_fault)) {
5877                                 err = -EFAULT;
5878                                 goto fail_req;
5879                         }
5880                         use_mm(ctx->sqo_mm);
5881                         *mm = ctx->sqo_mm;
5882                 }
5883
5884                 req->needs_fixed_file = async;
5885                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
5886                                                 true, async);
5887                 if (!io_submit_sqe(req, sqe, statep, &link))
5888                         break;
5889         }
5890
5891         if (unlikely(submitted != nr)) {
5892                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
5893
5894                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
5895         }
5896         if (link)
5897                 io_queue_link_head(link);
5898         if (statep)
5899                 io_submit_state_end(&state);
5900
5901          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
5902         io_commit_sqring(ctx);
5903
5904         return submitted;
5905 }
5906
5907 static int io_sq_thread(void *data)
5908 {
5909         struct io_ring_ctx *ctx = data;
5910         struct mm_struct *cur_mm = NULL;
5911         const struct cred *old_cred;
5912         mm_segment_t old_fs;
5913         DEFINE_WAIT(wait);
5914         unsigned long timeout;
5915         int ret = 0;
5916
5917         complete(&ctx->completions[1]);
5918
5919         old_fs = get_fs();
5920         set_fs(USER_DS);
5921         old_cred = override_creds(ctx->creds);
5922
5923         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
5924         while (!kthread_should_park()) {
5925                 unsigned int to_submit;
5926
5927                 if (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
5928                         unsigned nr_events = 0;
5929
5930                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5931                         if (!list_empty(&ctx->poll_list))
5932                                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 0);
5933                         else
5934                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
5935                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5936                 }
5937
5938                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
5939
5940                 /*
5941                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
5942                  * to enter the kernel to reap and flush events.
5943                  */
5944                 if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
5945                         /*
5946                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
5947                          * long periods (or over schedule()). Do this before
5948                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
5949                          * may sleep.
5950                          */
5951                         if (cur_mm) {
5952                                 unuse_mm(cur_mm);
5953                                 mmput(cur_mm);
5954                                 cur_mm = NULL;
5955                         }
5956
5957                         /*
5958                          * We're polling. If we're within the defined idle
5959                          * period, then let us spin without work before going
5960                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
5961                          * more IO, we should wait for the application to
5962                          * reap events and wake us up.
5963                          */
5964                         if (!list_empty(&ctx->poll_list) ||
5965                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
5966                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
5967                                 if (current->task_works)
5968                                         task_work_run();
5969                                 cond_resched();
5970                                 continue;
5971                         }
5972
5973                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
5974                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
5975
5976                         /*
5977                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
5978                          * to check if there are new reqs added to poll_list, it
5979                          * is because reqs may have been punted to io worker and
5980                          * will be added to poll_list later, hence check the
5981                          * poll_list again.
5982                          */
5983                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
5984                             !list_empty_careful(&ctx->poll_list)) {
5985                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
5986                                 continue;
5987                         }
5988
5989                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
5990                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
5991                         /* make sure to read SQ tail after writing flags */
5992                         smp_mb();
5993
5994                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
5995                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
5996                                 if (kthread_should_park()) {
5997                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
5998                                         break;
5999                                 }
6000                                 if (current->task_works) {
6001                                         task_work_run();
6002                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6003                                         continue;
6004                                 }
6005                                 if (signal_pending(current))
6006                                         flush_signals(current);
6007                                 schedule();
6008                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6009
6010                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6011                                 continue;
6012                         }
6013                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6014
6015                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6016                 }
6017
6018                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6019                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1, &cur_mm, true);
6020                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6021                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6022         }
6023
6024         if (current->task_works)
6025                 task_work_run();
6026
6027         set_fs(old_fs);
6028         if (cur_mm) {
6029                 unuse_mm(cur_mm);
6030                 mmput(cur_mm);
6031         }
6032         revert_creds(old_cred);
6033
6034         kthread_parkme();
6035
6036         return 0;
6037 }
6038
6039 struct io_wait_queue {
6040         struct wait_queue_entry wq;
6041         struct io_ring_ctx *ctx;
6042         unsigned to_wait;
6043         unsigned nr_timeouts;
6044 };
6045
6046 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6047 {
6048         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6049
6050         /*
6051          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6052          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6053          * regardless of event count.
6054          */
6055         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6056                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6057 }
6058
6059 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6060                             int wake_flags, void *key)
6061 {
6062         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6063                                                         wq);
6064
6065         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6066         if (!io_should_wake(iowq, true))
6067                 return -1;
6068
6069         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6070 }
6071
6072 /*
6073  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6074  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6075  */
6076 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6077                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6078 {
6079         struct io_wait_queue iowq = {
6080                 .wq = {
6081                         .private        = current,
6082                         .func           = io_wake_function,
6083                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6084                 },
6085                 .ctx            = ctx,
6086                 .to_wait        = min_events,
6087         };
6088         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6089         int ret = 0;
6090
6091         do {
6092                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6093                         return 0;
6094                 if (!current->task_works)
6095                         break;
6096                 task_work_run();
6097         } while (1);
6098
6099         if (sig) {
6100 #ifdef CONFIG_COMPAT
6101                 if (in_compat_syscall())
6102                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6103                                                       sigsz);
6104                 else
6105 #endif
6106                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6107
6108                 if (ret)
6109                         return ret;
6110         }
6111
6112         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6113         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6114         do {
6115                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6116                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6117                 if (current->task_works)
6118                         task_work_run();
6119                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6120                         break;
6121                 schedule();
6122                 if (signal_pending(current)) {
6123                         ret = -EINTR;
6124                         break;
6125                 }
6126         } while (1);
6127         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6128
6129         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6130
6131         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6132 }
6133
6134 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6135 {
6136 #if defined(CONFIG_UNIX)
6137         if (ctx->ring_sock) {
6138                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6139                 struct sk_buff *skb;
6140
6141                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6142                         kfree_skb(skb);
6143         }
6144 #else
6145         int i;
6146
6147         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6148                 struct file *file;
6149
6150                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6151                 if (file)
6152                         fput(file);
6153         }
6154 #endif
6155 }
6156
6157 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6158 {
6159         struct fixed_file_data *data;
6160
6161         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6162         complete(&data->done);
6163 }
6164
6165 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6166 {
6167         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6168         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6169         unsigned nr_tables, i;
6170         unsigned long flags;
6171
6172         if (!data)
6173                 return -ENXIO;
6174
6175         spin_lock_irqsave(&data->lock, flags);
6176         if (!list_empty(&data->ref_list))
6177                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6178                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6179         spin_unlock_irqrestore(&data->lock, flags);
6180         if (ref_node)
6181                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6182
6183         percpu_ref_kill(&data->refs);
6184
6185         /* wait for all refs nodes to complete */
6186         wait_for_completion(&data->done);
6187
6188         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6189         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6190         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6191                 kfree(data->table[i].files);
6192         kfree(data->table);
6193         percpu_ref_exit(&data->refs);
6194         kfree(data);
6195         ctx->file_data = NULL;
6196         ctx->nr_user_files = 0;
6197         return 0;
6198 }
6199
6200 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6201 {
6202         if (ctx->sqo_thread) {
6203                 wait_for_completion(&ctx->completions[1]);
6204                 /*
6205                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6206                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6207                  * set to a single CPU.
6208                  */
6209                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6210                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6211                 ctx->sqo_thread = NULL;
6212         }
6213 }
6214
6215 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6216 {
6217         io_sq_thread_stop(ctx);
6218
6219         if (ctx->io_wq) {
6220                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6221                 ctx->io_wq = NULL;
6222         }
6223 }
6224
6225 #if defined(CONFIG_UNIX)
6226 /*
6227  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6228  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6229  * loops in the file referencing.
6230  */
6231 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6232 {
6233         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6234         struct scm_fp_list *fpl;
6235         struct sk_buff *skb;
6236         int i, nr_files;
6237
6238         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6239         if (!fpl)
6240                 return -ENOMEM;
6241
6242         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6243         if (!skb) {
6244                 kfree(fpl);
6245                 return -ENOMEM;
6246         }
6247
6248         skb->sk = sk;
6249
6250         nr_files = 0;
6251         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6252         for (i = 0; i < nr; i++) {
6253                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6254
6255                 if (!file)
6256                         continue;
6257                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6258                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6259                 nr_files++;
6260         }
6261
6262         if (nr_files) {
6263                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6264                 fpl->count = nr_files;
6265                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6266                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6267                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6268                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6269
6270                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6271                         fput(fpl->fp[i]);
6272         } else {
6273                 kfree_skb(skb);
6274                 kfree(fpl);
6275         }
6276
6277         return 0;
6278 }
6279
6280 /*
6281  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6282  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6283  * garbage collection to take care of this problem for us.
6284  */
6285 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6286 {
6287         unsigned left, total;
6288         int ret = 0;
6289
6290         total = 0;
6291         left = ctx->nr_user_files;
6292         while (left) {
6293                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6294
6295                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6296                 if (ret)
6297                         break;
6298                 left -= this_files;
6299                 total += this_files;
6300         }
6301
6302         if (!ret)
6303                 return 0;
6304
6305         while (total < ctx->nr_user_files) {
6306                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6307
6308                 if (file)
6309                         fput(file);
6310                 total++;
6311         }
6312
6313         return ret;
6314 }
6315 #else
6316 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6317 {
6318         return 0;
6319 }
6320 #endif
6321
6322 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6323                                     unsigned nr_files)
6324 {
6325         int i;
6326
6327         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6328                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6329                 unsigned this_files;
6330
6331                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6332                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6333                                         GFP_KERNEL);
6334                 if (!table->files)
6335                         break;
6336                 nr_files -= this_files;
6337         }
6338
6339         if (i == nr_tables)
6340                 return 0;
6341
6342         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6343                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6344                 kfree(table->files);
6345         }
6346         return 1;
6347 }
6348
6349 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6350 {
6351 #if defined(CONFIG_UNIX)
6352         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6353         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6354         struct sk_buff *skb;
6355         int i;
6356
6357         __skb_queue_head_init(&list);
6358
6359         /*
6360          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6361          * remove this entry and rearrange the file array.
6362          */
6363         skb = skb_dequeue(head);
6364         while (skb) {
6365                 struct scm_fp_list *fp;
6366
6367                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6368                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6369                         int left;
6370
6371                         if (fp->fp[i] != file)
6372                                 continue;
6373
6374                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6375                         left = fp->count - 1 - i;
6376                         if (left) {
6377                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6378                                                 left * sizeof(struct file *));
6379                         }
6380                         fp->count--;
6381                         if (!fp->count) {
6382                                 kfree_skb(skb);
6383                                 skb = NULL;
6384                         } else {
6385                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6386                         }
6387                         fput(file);
6388                         file = NULL;
6389                         break;
6390                 }
6391
6392                 if (!file)
6393                         break;
6394
6395                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6396
6397                 skb = skb_dequeue(head);
6398         }
6399
6400         if (skb_peek(&list)) {
6401                 spin_lock_irq(&head->lock);
6402                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
6403                         __skb_queue_tail(head, skb);
6404                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6405         }
6406 #else
6407         fput(file);
6408 #endif
6409 }
6410
6411 struct io_file_put {
6412         struct list_head list;
6413         struct file *file;
6414 };
6415
6416 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
6417 {
6418         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6419         struct fixed_file_data *file_data;
6420         struct io_ring_ctx *ctx;
6421         struct io_file_put *pfile, *tmp;
6422         unsigned long flags;
6423
6424         ref_node = container_of(work, struct fixed_file_ref_node, work);
6425         file_data = ref_node->file_data;
6426         ctx = file_data->ctx;
6427
6428         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
6429                 list_del_init(&pfile->list);
6430                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
6431                 kfree(pfile);
6432         }
6433
6434         spin_lock_irqsave(&file_data->lock, flags);
6435         list_del_init(&ref_node->node);
6436         spin_unlock_irqrestore(&file_data->lock, flags);
6437
6438         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6439         kfree(ref_node);
6440         percpu_ref_put(&file_data->refs);
6441 }
6442
6443 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6444 {
6445         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6446
6447         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
6448
6449         queue_work(system_wq, &ref_node->work);
6450 }
6451
6452 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
6453                         struct io_ring_ctx *ctx)
6454 {
6455         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6456
6457         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
6458         if (!ref_node)
6459                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6460
6461         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
6462                             0, GFP_KERNEL)) {
6463                 kfree(ref_node);
6464                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6465         }
6466         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
6467         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
6468         INIT_WORK(&ref_node->work, io_file_put_work);
6469         ref_node->file_data = ctx->file_data;
6470         return ref_node;
6471
6472 }
6473
6474 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6475 {
6476         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6477         kfree(ref_node);
6478 }
6479
6480 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6481                                  unsigned nr_args)
6482 {
6483         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
6484         unsigned nr_tables;
6485         struct file *file;
6486         int fd, ret = 0;
6487         unsigned i;
6488         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6489         unsigned long flags;
6490
6491         if (ctx->file_data)
6492                 return -EBUSY;
6493         if (!nr_args)
6494                 return -EINVAL;
6495         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
6496                 return -EMFILE;
6497
6498         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
6499         if (!ctx->file_data)
6500                 return -ENOMEM;
6501         ctx->file_data->ctx = ctx;
6502         init_completion(&ctx->file_data->done);
6503         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
6504         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
6505
6506         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6507         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
6508                                         sizeof(struct fixed_file_table),
6509                                         GFP_KERNEL);
6510         if (!ctx->file_data->table) {
6511                 kfree(ctx->file_data);
6512                 ctx->file_data = NULL;
6513                 return -ENOMEM;
6514         }
6515
6516         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
6517                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
6518                 kfree(ctx->file_data->table);
6519                 kfree(ctx->file_data);
6520                 ctx->file_data = NULL;
6521                 return -ENOMEM;
6522         }
6523
6524         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
6525                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6526                 kfree(ctx->file_data->table);
6527                 kfree(ctx->file_data);
6528                 ctx->file_data = NULL;
6529                 return -ENOMEM;
6530         }
6531
6532         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
6533                 struct fixed_file_table *table;
6534                 unsigned index;
6535
6536                 ret = -EFAULT;
6537                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
6538                         break;
6539                 /* allow sparse sets */
6540                 if (fd == -1) {
6541                         ret = 0;
6542                         continue;
6543                 }
6544
6545                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6546                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6547                 file = fget(fd);
6548
6549                 ret = -EBADF;
6550                 if (!file)
6551                         break;
6552
6553                 /*
6554                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
6555                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
6556                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
6557                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
6558                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
6559                  */
6560                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6561                         fput(file);
6562                         break;
6563                 }
6564                 ret = 0;
6565                 table->files[index] = file;
6566         }
6567
6568         if (ret) {
6569                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6570                         file = io_file_from_index(ctx, i);
6571                         if (file)
6572                                 fput(file);
6573                 }
6574                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6575                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
6576
6577                 kfree(ctx->file_data->table);
6578                 kfree(ctx->file_data);
6579                 ctx->file_data = NULL;
6580                 ctx->nr_user_files = 0;
6581                 return ret;
6582         }
6583
6584         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
6585         if (ret) {
6586                 io_sqe_files_unregister(ctx);
6587                 return ret;
6588         }
6589
6590         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
6591         if (IS_ERR(ref_node)) {
6592                 io_sqe_files_unregister(ctx);
6593                 return PTR_ERR(ref_node);
6594         }
6595
6596         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
6597         spin_lock_irqsave(&ctx->file_data->lock, flags);
6598         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
6599         spin_unlock_irqrestore(&ctx->file_data->lock, flags);
6600         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
6601         return ret;
6602 }
6603
6604 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
6605                                 int index)
6606 {
6607 #if defined(CONFIG_UNIX)
6608         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6609         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
6610         struct sk_buff *skb;
6611
6612         /*
6613          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
6614          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
6615          * and filling it in.
6616          */
6617         spin_lock_irq(&head->lock);
6618         skb = skb_peek(head);
6619         if (skb) {
6620                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
6621
6622                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
6623                         __skb_unlink(skb, head);
6624                         spin_unlock_irq(&head->lock);
6625                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
6626                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
6627                         fpl->count++;
6628                         spin_lock_irq(&head->lock);
6629                         __skb_queue_head(head, skb);
6630                 } else {
6631                         skb = NULL;
6632                 }
6633         }
6634         spin_unlock_irq(&head->lock);
6635
6636         if (skb) {
6637                 fput(file);
6638                 return 0;
6639         }
6640
6641         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
6642 #else
6643         return 0;
6644 #endif
6645 }
6646
6647 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
6648                                  struct file *file)
6649 {
6650         struct io_file_put *pfile;
6651         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
6652         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6653
6654         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
6655         if (!pfile)
6656                 return -ENOMEM;
6657
6658         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
6659         pfile->file = file;
6660         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
6661
6662         return 0;
6663 }
6664
6665 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
6666                                  struct io_uring_files_update *up,
6667                                  unsigned nr_args)
6668 {
6669         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6670         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6671         struct file *file;
6672         __s32 __user *fds;
6673         int fd, i, err;
6674         __u32 done;
6675         unsigned long flags;
6676         bool needs_switch = false;
6677
6678         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
6679                 return -EOVERFLOW;
6680         if (done > ctx->nr_user_files)
6681                 return -EINVAL;
6682
6683         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
6684         if (IS_ERR(ref_node))
6685                 return PTR_ERR(ref_node);
6686
6687         done = 0;
6688         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
6689         while (nr_args) {
6690                 struct fixed_file_table *table;
6691                 unsigned index;
6692
6693                 err = 0;
6694                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
6695                         err = -EFAULT;
6696                         break;
6697                 }
6698                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
6699                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6700                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6701                 if (table->files[index]) {
6702                         file = io_file_from_index(ctx, index);
6703                         err = io_queue_file_removal(data, file);
6704                         if (err)
6705                                 break;
6706                         table->files[index] = NULL;
6707                         needs_switch = true;
6708                 }
6709                 if (fd != -1) {
6710                         file = fget(fd);
6711                         if (!file) {
6712                                 err = -EBADF;
6713                                 break;
6714                         }
6715                         /*
6716                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
6717                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
6718                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
6719                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
6720                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
6721                          * support regular read/write anyway.
6722                          */
6723                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6724                                 fput(file);
6725                                 err = -EBADF;
6726                                 break;
6727                         }
6728                         table->files[index] = file;
6729                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
6730                         if (err)
6731                                 break;
6732                 }
6733                 nr_args--;
6734                 done++;
6735                 up->offset++;
6736         }
6737
6738         if (needs_switch) {
6739                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
6740                 spin_lock_irqsave(&data->lock, flags);
6741                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
6742                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
6743                 spin_unlock_irqrestore(&data->lock, flags);
6744                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
6745         } else
6746                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
6747
6748         return done ? done : err;
6749 }
6750
6751 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6752                                unsigned nr_args)
6753 {
6754         struct io_uring_files_update up;
6755
6756         if (!ctx->file_data)
6757                 return -ENXIO;
6758         if (!nr_args)
6759                 return -EINVAL;
6760         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
6761                 return -EFAULT;
6762         if (up.resv)
6763                 return -EINVAL;
6764
6765         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
6766 }
6767
6768 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
6769 {
6770         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6771
6772         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
6773         io_put_req(req);
6774 }
6775
6776 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
6777                               struct io_uring_params *p)
6778 {
6779         struct io_wq_data data;
6780         struct fd f;
6781         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
6782         unsigned int concurrency;
6783         int ret = 0;
6784
6785         data.user = ctx->user;
6786         data.free_work = io_free_work;
6787
6788         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
6789                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
6790                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
6791
6792                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
6793                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
6794                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
6795                         ctx->io_wq = NULL;
6796                 }
6797                 return ret;
6798         }
6799
6800         f = fdget(p->wq_fd);
6801         if (!f.file)
6802                 return -EBADF;
6803
6804         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
6805                 ret = -EINVAL;
6806                 goto out_fput;
6807         }
6808
6809         ctx_attach = f.file->private_data;
6810         /* @io_wq is protected by holding the fd */
6811         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
6812                 ret = -EINVAL;
6813                 goto out_fput;
6814         }
6815
6816         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
6817 out_fput:
6818         fdput(f);
6819         return ret;
6820 }
6821
6822 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
6823                                struct io_uring_params *p)
6824 {
6825         int ret;
6826
6827         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
6828         mmgrab(current->mm);
6829         ctx->sqo_mm = current->mm;
6830
6831         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
6832                 ret = -EPERM;
6833                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
6834                         goto err;
6835
6836                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
6837                 if (!ctx->sq_thread_idle)
6838                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
6839
6840                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
6841                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
6842
6843                         ret = -EINVAL;
6844                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
6845                                 goto err;
6846                         if (!cpu_online(cpu))
6847                                 goto err;
6848
6849                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
6850                                                         ctx, cpu,
6851                                                         "io_uring-sq");
6852                 } else {
6853                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
6854                                                         "io_uring-sq");
6855                 }
6856                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
6857                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
6858                         ctx->sqo_thread = NULL;
6859                         goto err;
6860                 }
6861                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
6862         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
6863                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
6864                 ret = -EINVAL;
6865                 goto err;
6866         }
6867
6868         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
6869         if (ret)
6870                 goto err;
6871
6872         return 0;
6873 err:
6874         io_finish_async(ctx);
6875         mmdrop(ctx->sqo_mm);
6876         ctx->sqo_mm = NULL;
6877         return ret;
6878 }
6879
6880 static void io_unaccount_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
6881 {
6882         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
6883 }
6884
6885 static int io_account_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
6886 {
6887         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
6888
6889         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
6890         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
6891
6892         do {
6893                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
6894                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
6895                 if (new_pages > page_limit)
6896                         return -ENOMEM;
6897         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
6898                                         new_pages) != cur_pages);
6899
6900         return 0;
6901 }
6902
6903 static void io_mem_free(void *ptr)
6904 {
6905         struct page *page;
6906
6907         if (!ptr)
6908                 return;
6909
6910         page = virt_to_head_page(ptr);
6911         if (put_page_testzero(page))
6912                 free_compound_page(page);
6913 }
6914
6915 static void *io_mem_alloc(size_t size)
6916 {
6917         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
6918                                 __GFP_NORETRY;
6919
6920         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
6921 }
6922
6923 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
6924                                 size_t *sq_offset)
6925 {
6926         struct io_rings *rings;
6927         size_t off, sq_array_size;
6928
6929         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
6930         if (off == SIZE_MAX)
6931                 return SIZE_MAX;
6932
6933 #ifdef CONFIG_SMP
6934         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
6935         if (off == 0)
6936                 return SIZE_MAX;
6937 #endif
6938
6939         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
6940         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
6941                 return SIZE_MAX;
6942
6943         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
6944                 return SIZE_MAX;
6945
6946         if (sq_offset)
6947                 *sq_offset = off;
6948
6949         return off;
6950 }
6951
6952 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
6953 {
6954         size_t pages;
6955
6956         pages = (size_t)1 << get_order(
6957                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
6958         pages += (size_t)1 << get_order(
6959                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
6960
6961         return pages;
6962 }
6963
6964 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6965 {
6966         int i, j;
6967
6968         if (!ctx->user_bufs)
6969                 return -ENXIO;
6970
6971         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
6972                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
6973
6974                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
6975                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
6976
6977                 if (ctx->account_mem)
6978                         io_unaccount_mem(ctx->user, imu->nr_bvecs);
6979                 kvfree(imu->bvec);
6980                 imu->nr_bvecs = 0;
6981         }
6982
6983         kfree(ctx->user_bufs);
6984         ctx->user_bufs = NULL;
6985         ctx->nr_user_bufs = 0;
6986         return 0;
6987 }
6988
6989 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
6990                        void __user *arg, unsigned index)
6991 {
6992         struct iovec __user *src;
6993
6994 #ifdef CONFIG_COMPAT
6995         if (ctx->compat) {
6996                 struct compat_iovec __user *ciovs;
6997                 struct compat_iovec ciov;
6998
6999                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7000                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7001                         return -EFAULT;
7002
7003                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7004                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7005                 return 0;
7006         }
7007 #endif
7008         src = (struct iovec __user *) arg;
7009         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7010                 return -EFAULT;
7011         return 0;
7012 }
7013
7014 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7015                                   unsigned nr_args)
7016 {
7017         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7018         struct page **pages = NULL;
7019         int i, j, got_pages = 0;
7020         int ret = -EINVAL;
7021
7022         if (ctx->user_bufs)
7023                 return -EBUSY;
7024         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7025                 return -EINVAL;
7026
7027         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7028                                         GFP_KERNEL);
7029         if (!ctx->user_bufs)
7030                 return -ENOMEM;
7031
7032         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7033                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7034                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7035                 int pret, nr_pages;
7036                 struct iovec iov;
7037                 size_t size;
7038
7039                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7040                 if (ret)
7041                         goto err;
7042
7043                 /*
7044                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7045                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7046                  * submitted if they are wrong.
7047                  */
7048                 ret = -EFAULT;
7049                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7050                         goto err;
7051
7052                 /* arbitrary limit, but we need something */
7053                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7054                         goto err;
7055
7056                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7057                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7058                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7059                 nr_pages = end - start;
7060
7061                 if (ctx->account_mem) {
7062                         ret = io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7063                         if (ret)
7064                                 goto err;
7065                 }
7066
7067                 ret = 0;
7068                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7069                         kfree(vmas);
7070                         kfree(pages);
7071                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7072                                                 GFP_KERNEL);
7073                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7074                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7075                                         GFP_KERNEL);
7076                         if (!pages || !vmas) {
7077                                 ret = -ENOMEM;
7078                                 if (ctx->account_mem)
7079                                         io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7080                                 goto err;
7081                         }
7082                         got_pages = nr_pages;
7083                 }
7084
7085                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7086                                                 GFP_KERNEL);
7087                 ret = -ENOMEM;
7088                 if (!imu->bvec) {
7089                         if (ctx->account_mem)
7090                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7091                         goto err;
7092                 }
7093
7094                 ret = 0;
7095                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
7096                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7097                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7098                                       pages, vmas);
7099                 if (pret == nr_pages) {
7100                         /* don't support file backed memory */
7101                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7102                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7103
7104                                 if (vma->vm_file &&
7105                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7106                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7107                                         break;
7108                                 }
7109                         }
7110                 } else {
7111                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7112                 }
7113                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
7114                 if (ret) {
7115                         /*
7116                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7117                          * release any pages we did get
7118                          */
7119                         if (pret > 0)
7120                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7121                         if (ctx->account_mem)
7122                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7123                         kvfree(imu->bvec);
7124                         goto err;
7125                 }
7126
7127                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7128                 size = iov.iov_len;
7129                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7130                         size_t vec_len;
7131
7132                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7133                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7134                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7135                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7136                         off = 0;
7137                         size -= vec_len;
7138                 }
7139                 /* store original address for later verification */
7140                 imu->ubuf = ubuf;
7141                 imu->len = iov.iov_len;
7142                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7143
7144                 ctx->nr_user_bufs++;
7145         }
7146         kvfree(pages);
7147         kvfree(vmas);
7148         return 0;
7149 err:
7150         kvfree(pages);
7151         kvfree(vmas);
7152         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7153         return ret;
7154 }
7155
7156 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7157 {
7158         __s32 __user *fds = arg;
7159         int fd;
7160
7161         if (ctx->cq_ev_fd)
7162                 return -EBUSY;
7163
7164         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7165                 return -EFAULT;
7166
7167         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7168         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7169                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7170                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7171                 return ret;
7172         }
7173
7174         return 0;
7175 }
7176
7177 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7178 {
7179         if (ctx->cq_ev_fd) {
7180                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7181                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7182                 return 0;
7183         }
7184
7185         return -ENXIO;
7186 }
7187
7188 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7189 {
7190         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7191         struct io_buffer *buf = p;
7192
7193         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7194         return 0;
7195 }
7196
7197 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7198 {
7199         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7200         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7201 }
7202
7203 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7204 {
7205         io_finish_async(ctx);
7206         if (ctx->sqo_mm)
7207                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7208
7209         io_iopoll_reap_events(ctx);
7210         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7211         io_sqe_files_unregister(ctx);
7212         io_eventfd_unregister(ctx);
7213         io_destroy_buffers(ctx);
7214         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7215
7216 #if defined(CONFIG_UNIX)
7217         if (ctx->ring_sock) {
7218                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7219                 sock_release(ctx->ring_sock);
7220         }
7221 #endif
7222
7223         io_mem_free(ctx->rings);
7224         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7225
7226         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7227         if (ctx->account_mem)
7228                 io_unaccount_mem(ctx->user,
7229                                 ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries));
7230         free_uid(ctx->user);
7231         put_cred(ctx->creds);
7232         kfree(ctx->completions);
7233         kfree(ctx->cancel_hash);
7234         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7235         kfree(ctx);
7236 }
7237
7238 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7239 {
7240         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7241         __poll_t mask = 0;
7242
7243         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7244         /*
7245          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7246          * io_commit_cqring
7247          */
7248         smp_rmb();
7249         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7250             ctx->rings->sq_ring_entries)
7251                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7252         if (io_cqring_events(ctx, false))
7253                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7254
7255         return mask;
7256 }
7257
7258 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7259 {
7260         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7261
7262         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7263 }
7264
7265 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7266 {
7267         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7268         const struct cred *cred;
7269
7270         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7271         if (cred)
7272                 put_cred(cred);
7273         return 0;
7274 }
7275
7276 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7277 {
7278         struct io_ring_ctx *ctx;
7279
7280         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
7281         if (ctx->rings)
7282                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7283
7284         wait_for_completion(&ctx->completions[0]);
7285         io_ring_ctx_free(ctx);
7286 }
7287
7288 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7289 {
7290         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7291         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7292         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7293
7294         /*
7295          * Wait for sq thread to idle, if we have one. It won't spin on new
7296          * work after we've killed the ctx ref above. This is important to do
7297          * before we cancel existing commands, as the thread could otherwise
7298          * be queueing new work post that. If that's work we need to cancel,
7299          * it could cause shutdown to hang.
7300          */
7301         while (ctx->sqo_thread && !wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
7302                 cpu_relax();
7303
7304         io_kill_timeouts(ctx);
7305         io_poll_remove_all(ctx);
7306
7307         if (ctx->io_wq)
7308                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7309
7310         io_iopoll_reap_events(ctx);
7311         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7312         if (ctx->rings)
7313                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7314         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7315         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7316         queue_work(system_wq, &ctx->exit_work);
7317 }
7318
7319 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7320 {
7321         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7322
7323         file->private_data = NULL;
7324         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7325         return 0;
7326 }
7327
7328 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
7329                                   struct files_struct *files)
7330 {
7331         struct io_kiocb *req;
7332         DEFINE_WAIT(wait);
7333
7334         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
7335                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL;
7336
7337                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
7338                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
7339                         if (req->work.files != files)
7340                                 continue;
7341                         /* req is being completed, ignore */
7342                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
7343                                 continue;
7344                         cancel_req = req;
7345                         break;
7346                 }
7347                 if (cancel_req)
7348                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
7349                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7350                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
7351
7352                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
7353                 if (!cancel_req)
7354                         break;
7355
7356                 if (cancel_req->flags & REQ_F_OVERFLOW) {
7357                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7358                         list_del(&cancel_req->list);
7359                         cancel_req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
7360                         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
7361                                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
7362                                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
7363                         }
7364                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7365
7366                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
7367                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
7368
7369                         /*
7370                          * Put inflight ref and overflow ref. If that's
7371                          * all we had, then we're done with this request.
7372                          */
7373                         if (refcount_sub_and_test(2, &cancel_req->refs)) {
7374                                 io_put_req(cancel_req);
7375                                 continue;
7376                         }
7377                 }
7378
7379                 io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
7380                 io_put_req(cancel_req);
7381                 schedule();
7382         }
7383         finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7384 }
7385
7386 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
7387 {
7388         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7389
7390         io_uring_cancel_files(ctx, data);
7391
7392         /*
7393          * If the task is going away, cancel work it may have pending
7394          */
7395         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
7396                 io_wq_cancel_pid(ctx->io_wq, task_pid_vnr(current));
7397
7398         return 0;
7399 }
7400
7401 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
7402                                             loff_t pgoff, size_t sz)
7403 {
7404         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7405         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
7406         struct page *page;
7407         void *ptr;
7408
7409         switch (offset) {
7410         case IORING_OFF_SQ_RING:
7411         case IORING_OFF_CQ_RING:
7412                 ptr = ctx->rings;
7413                 break;
7414         case IORING_OFF_SQES:
7415                 ptr = ctx->sq_sqes;
7416                 break;
7417         default:
7418                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7419         }
7420
7421         page = virt_to_head_page(ptr);
7422         if (sz > page_size(page))
7423                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7424
7425         return ptr;
7426 }
7427
7428 #ifdef CONFIG_MMU
7429
7430 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7431 {
7432         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
7433         unsigned long pfn;
7434         void *ptr;
7435
7436         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
7437         if (IS_ERR(ptr))
7438                 return PTR_ERR(ptr);
7439
7440         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
7441         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
7442 }
7443
7444 #else /* !CONFIG_MMU */
7445
7446 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7447 {
7448         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
7449 }
7450
7451 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
7452 {
7453         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
7454 }
7455
7456 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
7457         unsigned long addr, unsigned long len,
7458         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
7459 {
7460         void *ptr;
7461
7462         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
7463         if (IS_ERR(ptr))
7464                 return PTR_ERR(ptr);
7465
7466         return (unsigned long) ptr;
7467 }
7468
7469 #endif /* !CONFIG_MMU */
7470
7471 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
7472                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
7473                 size_t, sigsz)
7474 {
7475         struct io_ring_ctx *ctx;
7476         long ret = -EBADF;
7477         int submitted = 0;
7478         struct fd f;
7479
7480         if (current->task_works)
7481                 task_work_run();
7482
7483         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
7484                 return -EINVAL;
7485
7486         f = fdget(fd);
7487         if (!f.file)
7488                 return -EBADF;
7489
7490         ret = -EOPNOTSUPP;
7491         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7492                 goto out_fput;
7493
7494         ret = -ENXIO;
7495         ctx = f.file->private_data;
7496         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
7497                 goto out_fput;
7498
7499         /*
7500          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
7501          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
7502          * we were asked to.
7503          */
7504         ret = 0;
7505         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7506                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
7507                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7508                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
7509                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
7510                 submitted = to_submit;
7511         } else if (to_submit) {
7512                 struct mm_struct *cur_mm;
7513
7514                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7515                 /* already have mm, so io_submit_sqes() won't try to grab it */
7516                 cur_mm = ctx->sqo_mm;
7517                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd,
7518                                            &cur_mm, false);
7519                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7520
7521                 if (submitted != to_submit)
7522                         goto out;
7523         }
7524         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
7525                 unsigned nr_events = 0;
7526
7527                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
7528
7529                 /*
7530                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
7531                  * space applications don't need to do io completion events
7532                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
7533                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
7534                  */
7535                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
7536                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
7537                         ret = io_iopoll_check(ctx, &nr_events, min_complete);
7538                 } else {
7539                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
7540                 }
7541         }
7542
7543 out:
7544         percpu_ref_put(&ctx->refs);
7545 out_fput:
7546         fdput(f);
7547         return submitted ? submitted : ret;
7548 }
7549
7550 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7551 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
7552 {
7553         const struct cred *cred = p;
7554         struct seq_file *m = data;
7555         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
7556         struct group_info *gi;
7557         kernel_cap_t cap;
7558         unsigned __capi;
7559         int g;
7560
7561         seq_printf(m, "%5d\n", id);
7562         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
7563         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
7564         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
7565         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
7566         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
7567         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
7568         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
7569         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
7570         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
7571         gi = cred->group_info;
7572         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
7573                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
7574                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
7575         }
7576         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
7577         cap = cred->cap_effective;
7578         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
7579                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
7580         seq_putc(m, '\n');
7581         return 0;
7582 }
7583
7584 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
7585 {
7586         int i;
7587
7588         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7589         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
7590         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7591                 struct fixed_file_table *table;
7592                 struct file *f;
7593
7594                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7595                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7596                 if (f)
7597                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
7598                 else
7599                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
7600         }
7601         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
7602         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7603                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
7604
7605                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
7606                                                 (unsigned int) buf->len);
7607         }
7608         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
7609                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
7610                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
7611         }
7612         seq_printf(m, "PollList:\n");
7613         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7614         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
7615                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
7616                 struct io_kiocb *req;
7617
7618                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
7619                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
7620                                         req->task->task_works != NULL);
7621         }
7622         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7623         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7624 }
7625
7626 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
7627 {
7628         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
7629
7630         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
7631                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
7632                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
7633         }
7634 }
7635 #endif
7636
7637 static const struct file_operations io_uring_fops = {
7638         .release        = io_uring_release,
7639         .flush          = io_uring_flush,
7640         .mmap           = io_uring_mmap,
7641 #ifndef CONFIG_MMU
7642         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
7643         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
7644 #endif
7645         .poll           = io_uring_poll,
7646         .fasync         = io_uring_fasync,
7647 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7648         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
7649 #endif
7650 };
7651
7652 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
7653                                   struct io_uring_params *p)
7654 {
7655         struct io_rings *rings;
7656         size_t size, sq_array_offset;
7657
7658         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
7659         if (size == SIZE_MAX)
7660                 return -EOVERFLOW;
7661
7662         rings = io_mem_alloc(size);
7663         if (!rings)
7664                 return -ENOMEM;
7665
7666         ctx->rings = rings;
7667         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
7668         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
7669         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
7670         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
7671         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
7672         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
7673         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
7674         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
7675         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
7676
7677         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
7678         if (size == SIZE_MAX) {
7679                 io_mem_free(ctx->rings);
7680                 ctx->rings = NULL;
7681                 return -EOVERFLOW;
7682         }
7683
7684         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
7685         if (!ctx->sq_sqes) {
7686                 io_mem_free(ctx->rings);
7687                 ctx->rings = NULL;
7688                 return -ENOMEM;
7689         }
7690
7691         return 0;
7692 }
7693
7694 /*
7695  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
7696  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
7697  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
7698  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
7699  */
7700 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
7701 {
7702         struct file *file;
7703         int ret;
7704
7705 #if defined(CONFIG_UNIX)
7706         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
7707                                 &ctx->ring_sock);
7708         if (ret)
7709                 return ret;
7710 #endif
7711
7712         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
7713         if (ret < 0)
7714                 goto err;
7715
7716         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
7717                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
7718         if (IS_ERR(file)) {
7719                 put_unused_fd(ret);
7720                 ret = PTR_ERR(file);
7721                 goto err;
7722         }
7723
7724 #if defined(CONFIG_UNIX)
7725         ctx->ring_sock->file = file;
7726 #endif
7727         fd_install(ret, file);
7728         return ret;
7729 err:
7730 #if defined(CONFIG_UNIX)
7731         sock_release(ctx->ring_sock);
7732         ctx->ring_sock = NULL;
7733 #endif
7734         return ret;
7735 }
7736
7737 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p)
7738 {
7739         struct user_struct *user = NULL;
7740         struct io_ring_ctx *ctx;
7741         bool account_mem;
7742         int ret;
7743
7744         if (!entries)
7745                 return -EINVAL;
7746         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
7747                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
7748                         return -EINVAL;
7749                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
7750         }
7751
7752         /*
7753          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
7754          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
7755          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
7756          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
7757          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
7758          * of CQ ring entries manually.
7759          */
7760         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
7761         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
7762                 /*
7763                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
7764                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
7765                  * any cq vs sq ring sizing.
7766                  */
7767                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
7768                         return -EINVAL;
7769                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
7770                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
7771                                 return -EINVAL;
7772                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
7773                 }
7774                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
7775         } else {
7776                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
7777         }
7778
7779         user = get_uid(current_user());
7780         account_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
7781
7782         if (account_mem) {
7783                 ret = io_account_mem(user,
7784                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
7785                 if (ret) {
7786                         free_uid(user);
7787                         return ret;
7788                 }
7789         }
7790
7791         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
7792         if (!ctx) {
7793                 if (account_mem)
7794                         io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
7795                                                                 p->cq_entries));
7796                 free_uid(user);
7797                 return -ENOMEM;
7798         }
7799         ctx->compat = in_compat_syscall();
7800         ctx->account_mem = account_mem;
7801         ctx->user = user;
7802         ctx->creds = get_current_cred();
7803
7804         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
7805         if (ret)
7806                 goto err;
7807
7808         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
7809         if (ret)
7810                 goto err;
7811
7812         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
7813         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
7814         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
7815         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
7816         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
7817         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
7818         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
7819         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
7820
7821         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
7822         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
7823         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
7824         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
7825         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
7826         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
7827         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
7828
7829         /*
7830          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
7831          * having closed it before we finish setup
7832          */
7833         ret = io_uring_get_fd(ctx);
7834         if (ret < 0)
7835                 goto err;
7836
7837         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
7838                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
7839                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL;
7840         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
7841         return ret;
7842 err:
7843         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7844         return ret;
7845 }
7846
7847 /*
7848  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
7849  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
7850  * params structure passed in.
7851  */
7852 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
7853 {
7854         struct io_uring_params p;
7855         long ret;
7856         int i;
7857
7858         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
7859                 return -EFAULT;
7860         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
7861                 if (p.resv[i])
7862                         return -EINVAL;
7863         }
7864
7865         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
7866                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
7867                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
7868                 return -EINVAL;
7869
7870         ret = io_uring_create(entries, &p);
7871         if (ret < 0)
7872                 return ret;
7873
7874         if (copy_to_user(params, &p, sizeof(p)))
7875                 return -EFAULT;
7876
7877         return ret;
7878 }
7879
7880 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
7881                 struct io_uring_params __user *, params)
7882 {
7883         return io_uring_setup(entries, params);
7884 }
7885
7886 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
7887 {
7888         struct io_uring_probe *p;
7889         size_t size;
7890         int i, ret;
7891
7892         size = struct_size(p, ops, nr_args);
7893         if (size == SIZE_MAX)
7894                 return -EOVERFLOW;
7895         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
7896         if (!p)
7897                 return -ENOMEM;
7898
7899         ret = -EFAULT;
7900         if (copy_from_user(p, arg, size))
7901                 goto out;
7902         ret = -EINVAL;
7903         if (memchr_inv(p, 0, size))
7904                 goto out;
7905
7906         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
7907         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
7908                 nr_args = IORING_OP_LAST;
7909
7910         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7911                 p->ops[i].op = i;
7912                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
7913                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
7914         }
7915         p->ops_len = i;
7916
7917         ret = 0;
7918         if (copy_to_user(arg, p, size))
7919                 ret = -EFAULT;
7920 out:
7921         kfree(p);
7922         return ret;
7923 }
7924
7925 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
7926 {
7927         const struct cred *creds = get_current_cred();
7928         int id;
7929
7930         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
7931                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
7932         if (id < 0)
7933                 put_cred(creds);
7934         return id;
7935 }
7936
7937 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
7938 {
7939         const struct cred *old_creds;
7940
7941         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7942         if (old_creds) {
7943                 put_cred(old_creds);
7944                 return 0;
7945         }
7946
7947         return -EINVAL;
7948 }
7949
7950 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
7951 {
7952         switch (op) {
7953         case IORING_UNREGISTER_FILES:
7954         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
7955         case IORING_REGISTER_PROBE:
7956         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
7957         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
7958                 return false;
7959         default:
7960                 return true;
7961         }
7962 }
7963
7964 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
7965                                void __user *arg, unsigned nr_args)
7966         __releases(ctx->uring_lock)
7967         __acquires(ctx->uring_lock)
7968 {
7969         int ret;
7970
7971         /*
7972          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
7973          * someone else killed the ctx or is already going through
7974          * io_uring_register().
7975          */
7976         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
7977                 return -ENXIO;
7978
7979         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
7980                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7981
7982                 /*
7983                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
7984                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
7985                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
7986                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
7987                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
7988                  * after we've killed the percpu ref.
7989                  */
7990                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7991                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->completions[0]);
7992                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7993                 if (ret) {
7994                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
7995                         ret = -EINTR;
7996                         goto out;
7997                 }
7998         }
7999
8000         switch (opcode) {
8001         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8002                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8003                 break;
8004         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8005                 ret = -EINVAL;
8006                 if (arg || nr_args)
8007                         break;
8008                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8009                 break;
8010         case IORING_REGISTER_FILES:
8011                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8012                 break;
8013         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8014                 ret = -EINVAL;
8015                 if (arg || nr_args)
8016                         break;
8017                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8018                 break;
8019         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8020                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8021                 break;
8022         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8023         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8024                 ret = -EINVAL;
8025                 if (nr_args != 1)
8026                         break;
8027                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8028                 if (ret)
8029                         break;
8030                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8031                         ctx->eventfd_async = 1;
8032                 else
8033                         ctx->eventfd_async = 0;
8034                 break;
8035         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8036                 ret = -EINVAL;
8037                 if (arg || nr_args)
8038                         break;
8039                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8040                 break;
8041         case IORING_REGISTER_PROBE:
8042                 ret = -EINVAL;
8043                 if (!arg || nr_args > 256)
8044                         break;
8045                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8046                 break;
8047         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8048                 ret = -EINVAL;
8049                 if (arg || nr_args)
8050                         break;
8051                 ret = io_register_personality(ctx);
8052                 break;
8053         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8054                 ret = -EINVAL;
8055                 if (arg)
8056                         break;
8057                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8058                 break;
8059         default:
8060                 ret = -EINVAL;
8061                 break;
8062         }
8063
8064         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8065                 /* bring the ctx back to life */
8066                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8067 out:
8068                 reinit_completion(&ctx->completions[0]);
8069         }
8070         return ret;
8071 }
8072
8073 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8074                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8075 {
8076         struct io_ring_ctx *ctx;
8077         long ret = -EBADF;
8078         struct fd f;
8079
8080         f = fdget(fd);
8081         if (!f.file)
8082                 return -EBADF;
8083
8084         ret = -EOPNOTSUPP;
8085         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8086                 goto out_fput;
8087
8088         ctx = f.file->private_data;
8089
8090         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8091         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8092         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8093         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8094                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8095 out_fput:
8096         fdput(f);
8097         return ret;
8098 }
8099
8100 static int __init io_uring_init(void)
8101 {
8102 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8103         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8104         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8105 } while (0)
8106
8107 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8108         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8109         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8110         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8111         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8112         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8113         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8114         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8115         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8116         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8117         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8118         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8119         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8120         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8121         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8122         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8123         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u16,  poll_events);
8124         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8125         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8126         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8127         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8128         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8129         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8130         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8131         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8132         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8133         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8134         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8135         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8136         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8137
8138         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8139         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8140         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8141         return 0;
8142 };
8143 __initcall(io_uring_init);