io_uring: shut io_prep_async_work warning
[platform/kernel/linux-starfive.git] / io_uring / rsrc.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 #include <linux/kernel.h>
3 #include <linux/errno.h>
4 #include <linux/fs.h>
5 #include <linux/file.h>
6 #include <linux/mm.h>
7 #include <linux/slab.h>
8 #include <linux/nospec.h>
9 #include <linux/hugetlb.h>
10 #include <linux/compat.h>
11 #include <linux/io_uring.h>
12
13 #include <uapi/linux/io_uring.h>
14
15 #include "io_uring.h"
16 #include "openclose.h"
17 #include "rsrc.h"
18
19 struct io_rsrc_update {
20         struct file                     *file;
21         u64                             arg;
22         u32                             nr_args;
23         u32                             offset;
24 };
25
26 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
27                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
28                                   struct page **last_hpage);
29
30 /* only define max */
31 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (1U << 20)
32 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
33
34 static inline bool io_put_rsrc_data_ref(struct io_rsrc_data *rsrc_data)
35 {
36         return !--rsrc_data->refs;
37 }
38
39 int __io_account_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
40 {
41         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
42
43         if (!nr_pages)
44                 return 0;
45
46         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
47         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
48
49         cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
50         do {
51                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
52                 if (new_pages > page_limit)
53                         return -ENOMEM;
54         } while (!atomic_long_try_cmpxchg(&user->locked_vm,
55                                           &cur_pages, new_pages));
56         return 0;
57 }
58
59 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
60 {
61         if (ctx->user)
62                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
63
64         if (ctx->mm_account)
65                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
66 }
67
68 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
69 {
70         int ret;
71
72         if (ctx->user) {
73                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
74                 if (ret)
75                         return ret;
76         }
77
78         if (ctx->mm_account)
79                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
80
81         return 0;
82 }
83
84 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
85                        void __user *arg, unsigned index)
86 {
87         struct iovec __user *src;
88
89 #ifdef CONFIG_COMPAT
90         if (ctx->compat) {
91                 struct compat_iovec __user *ciovs;
92                 struct compat_iovec ciov;
93
94                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
95                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
96                         return -EFAULT;
97
98                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
99                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
100                 return 0;
101         }
102 #endif
103         src = (struct iovec __user *) arg;
104         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
105                 return -EFAULT;
106         return 0;
107 }
108
109 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
110 {
111         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
112
113         /*
114          * Don't impose further limits on the size and buffer
115          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
116          * submitted if they are wrong.
117          */
118         if (!iov->iov_base)
119                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
120         if (!iov->iov_len)
121                 return -EFAULT;
122
123         /* arbitrary limit, but we need something */
124         if (iov->iov_len > SZ_1G)
125                 return -EFAULT;
126
127         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
128                 return -EOVERFLOW;
129
130         return 0;
131 }
132
133 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
134 {
135         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
136         unsigned int i;
137
138         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
139                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
140                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
141                 if (imu->acct_pages)
142                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
143                 kvfree(imu);
144         }
145         *slot = NULL;
146 }
147
148 static void io_rsrc_put_work_one(struct io_rsrc_data *rsrc_data,
149                                  struct io_rsrc_put *prsrc)
150 {
151         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
152
153         if (prsrc->tag)
154                 io_post_aux_cqe(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
155         rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
156 }
157
158 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
159 {
160         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
161         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
162
163         if (ref_node->inline_items)
164                 io_rsrc_put_work_one(rsrc_data, &ref_node->item);
165
166         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->item_list, list) {
167                 list_del(&prsrc->list);
168                 io_rsrc_put_work_one(rsrc_data, prsrc);
169                 kfree(prsrc);
170         }
171
172         io_rsrc_node_destroy(rsrc_data->ctx, ref_node);
173         if (io_put_rsrc_data_ref(rsrc_data))
174                 complete(&rsrc_data->done);
175 }
176
177 void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
178 {
179         if (data && !io_put_rsrc_data_ref(data))
180                 wait_for_completion(&data->done);
181 }
182
183 void io_rsrc_node_destroy(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_node *node)
184 {
185         if (!io_alloc_cache_put(&ctx->rsrc_node_cache, &node->cache))
186                 kfree(node);
187 }
188
189 void io_rsrc_node_ref_zero(struct io_rsrc_node *node)
190         __must_hold(&node->rsrc_data->ctx->uring_lock)
191 {
192         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
193
194         node->done = true;
195         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
196                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
197                                             struct io_rsrc_node, node);
198                 /* recycle ref nodes in order */
199                 if (!node->done)
200                         break;
201
202                 list_del(&node->node);
203                 __io_rsrc_put_work(node);
204         }
205 }
206
207 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
208 {
209         struct io_rsrc_node *ref_node;
210         struct io_cache_entry *entry;
211
212         entry = io_alloc_cache_get(&ctx->rsrc_node_cache);
213         if (entry) {
214                 ref_node = container_of(entry, struct io_rsrc_node, cache);
215         } else {
216                 ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
217                 if (!ref_node)
218                         return NULL;
219         }
220
221         ref_node->refs = 1;
222         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
223         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->item_list);
224         ref_node->done = false;
225         ref_node->inline_items = 0;
226         return ref_node;
227 }
228
229 void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
230                          struct io_rsrc_data *data_to_kill)
231         __must_hold(&ctx->uring_lock)
232 {
233         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
234         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
235
236         if (data_to_kill) {
237                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
238
239                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
240                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
241
242                 data_to_kill->refs++;
243                 /* put master ref */
244                 io_put_rsrc_node(ctx, rsrc_node);
245                 ctx->rsrc_node = NULL;
246         }
247
248         if (!ctx->rsrc_node) {
249                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
250                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
251         }
252 }
253
254 int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
255 {
256         if (ctx->rsrc_backup_node)
257                 return 0;
258         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
259         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
260 }
261
262 __cold static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data,
263                                       struct io_ring_ctx *ctx)
264 {
265         int ret;
266
267         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
268         if (data->quiesce)
269                 return -ENXIO;
270         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
271         if (ret)
272                 return ret;
273         io_rsrc_node_switch(ctx, data);
274
275         /* kill initial ref */
276         if (io_put_rsrc_data_ref(data))
277                 return 0;
278
279         data->quiesce = true;
280         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
281         do {
282                 ret = io_run_task_work_sig(ctx);
283                 if (ret < 0) {
284                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
285                         if (!data->refs) {
286                                 ret = 0;
287                         } else {
288                                 /* restore the master reference */
289                                 data->refs++;
290                         }
291                         break;
292                 }
293                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
294                 if (!ret) {
295                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
296                         if (!data->refs)
297                                 break;
298                         /*
299                          * it has been revived by another thread while
300                          * we were unlocked
301                          */
302                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
303                 }
304         } while (1);
305         data->quiesce = false;
306
307         return ret;
308 }
309
310 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
311 {
312         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
313
314         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
315                 kfree(table[i]);
316         kfree(table);
317 }
318
319 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
320 {
321         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
322
323         if (data->tags)
324                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
325         kfree(data);
326 }
327
328 static __cold void **io_alloc_page_table(size_t size)
329 {
330         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
331         size_t init_size = size;
332         void **table;
333
334         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
335         if (!table)
336                 return NULL;
337
338         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
339                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
340
341                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
342                 if (!table[i]) {
343                         io_free_page_table(table, init_size);
344                         return NULL;
345                 }
346                 size -= this_size;
347         }
348         return table;
349 }
350
351 __cold static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx,
352                                      rsrc_put_fn *do_put, u64 __user *utags,
353                                      unsigned nr, struct io_rsrc_data **pdata)
354 {
355         struct io_rsrc_data *data;
356         int ret = 0;
357         unsigned i;
358
359         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
360         if (!data)
361                 return -ENOMEM;
362         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
363         if (!data->tags) {
364                 kfree(data);
365                 return -ENOMEM;
366         }
367
368         data->nr = nr;
369         data->ctx = ctx;
370         data->do_put = do_put;
371         data->refs = 1;
372         if (utags) {
373                 ret = -EFAULT;
374                 for (i = 0; i < nr; i++) {
375                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
376
377                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
378                                            sizeof(*tag_slot)))
379                                 goto fail;
380                 }
381         }
382         init_completion(&data->done);
383         *pdata = data;
384         return 0;
385 fail:
386         io_rsrc_data_free(data);
387         return ret;
388 }
389
390 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
391                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
392                                  unsigned nr_args)
393 {
394         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
395         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
396         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
397         struct io_fixed_file *file_slot;
398         struct file *file;
399         int fd, i, err = 0;
400         unsigned int done;
401         bool needs_switch = false;
402
403         if (!ctx->file_data)
404                 return -ENXIO;
405         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
406                 return -EINVAL;
407
408         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
409                 u64 tag = 0;
410
411                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
412                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
413                         err = -EFAULT;
414                         break;
415                 }
416                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
417                         err = -EINVAL;
418                         break;
419                 }
420                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
421                         continue;
422
423                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
424                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
425
426                 if (file_slot->file_ptr) {
427                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
428                         err = io_queue_rsrc_removal(data, i, ctx->rsrc_node, file);
429                         if (err)
430                                 break;
431                         file_slot->file_ptr = 0;
432                         io_file_bitmap_clear(&ctx->file_table, i);
433                         needs_switch = true;
434                 }
435                 if (fd != -1) {
436                         file = fget(fd);
437                         if (!file) {
438                                 err = -EBADF;
439                                 break;
440                         }
441                         /*
442                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
443                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
444                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
445                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
446                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
447                          * support regular read/write anyway.
448                          */
449                         if (io_is_uring_fops(file)) {
450                                 fput(file);
451                                 err = -EBADF;
452                                 break;
453                         }
454                         err = io_scm_file_account(ctx, file);
455                         if (err) {
456                                 fput(file);
457                                 break;
458                         }
459                         *io_get_tag_slot(data, i) = tag;
460                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
461                         io_file_bitmap_set(&ctx->file_table, i);
462                 }
463         }
464
465         if (needs_switch)
466                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
467         return done ? done : err;
468 }
469
470 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
471                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
472                                    unsigned int nr_args)
473 {
474         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
475         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
476         struct page *last_hpage = NULL;
477         bool needs_switch = false;
478         __u32 done;
479         int i, err;
480
481         if (!ctx->buf_data)
482                 return -ENXIO;
483         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
484                 return -EINVAL;
485
486         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
487                 struct io_mapped_ubuf *imu;
488                 int offset = up->offset + done;
489                 u64 tag = 0;
490
491                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
492                 if (err)
493                         break;
494                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
495                         err = -EFAULT;
496                         break;
497                 }
498                 err = io_buffer_validate(&iov);
499                 if (err)
500                         break;
501                 if (!iov.iov_base && tag) {
502                         err = -EINVAL;
503                         break;
504                 }
505                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
506                 if (err)
507                         break;
508
509                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
510                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
511                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, i,
512                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
513                         if (unlikely(err)) {
514                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
515                                 break;
516                         }
517                         ctx->user_bufs[i] = ctx->dummy_ubuf;
518                         needs_switch = true;
519                 }
520
521                 ctx->user_bufs[i] = imu;
522                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
523         }
524
525         if (needs_switch)
526                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
527         return done ? done : err;
528 }
529
530 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
531                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
532                                      unsigned nr_args)
533 {
534         __u32 tmp;
535         int err;
536
537         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
538                 return -EOVERFLOW;
539         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
540         if (err)
541                 return err;
542
543         switch (type) {
544         case IORING_RSRC_FILE:
545                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
546         case IORING_RSRC_BUFFER:
547                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
548         }
549         return -EINVAL;
550 }
551
552 int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
553                              unsigned nr_args)
554 {
555         struct io_uring_rsrc_update2 up;
556
557         if (!nr_args)
558                 return -EINVAL;
559         memset(&up, 0, sizeof(up));
560         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
561                 return -EFAULT;
562         if (up.resv || up.resv2)
563                 return -EINVAL;
564         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
565 }
566
567 int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
568                             unsigned size, unsigned type)
569 {
570         struct io_uring_rsrc_update2 up;
571
572         if (size != sizeof(up))
573                 return -EINVAL;
574         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
575                 return -EFAULT;
576         if (!up.nr || up.resv || up.resv2)
577                 return -EINVAL;
578         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
579 }
580
581 __cold int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
582                             unsigned int size, unsigned int type)
583 {
584         struct io_uring_rsrc_register rr;
585
586         /* keep it extendible */
587         if (size != sizeof(rr))
588                 return -EINVAL;
589
590         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
591         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
592                 return -EFAULT;
593         if (!rr.nr || rr.resv2)
594                 return -EINVAL;
595         if (rr.flags & ~IORING_RSRC_REGISTER_SPARSE)
596                 return -EINVAL;
597
598         switch (type) {
599         case IORING_RSRC_FILE:
600                 if (rr.flags & IORING_RSRC_REGISTER_SPARSE && rr.data)
601                         break;
602                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
603                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
604         case IORING_RSRC_BUFFER:
605                 if (rr.flags & IORING_RSRC_REGISTER_SPARSE && rr.data)
606                         break;
607                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
608                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
609         }
610         return -EINVAL;
611 }
612
613 int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
614 {
615         struct io_rsrc_update *up = io_kiocb_to_cmd(req, struct io_rsrc_update);
616
617         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
618                 return -EINVAL;
619         if (sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
620                 return -EINVAL;
621
622         up->offset = READ_ONCE(sqe->off);
623         up->nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
624         if (!up->nr_args)
625                 return -EINVAL;
626         up->arg = READ_ONCE(sqe->addr);
627         return 0;
628 }
629
630 static int io_files_update_with_index_alloc(struct io_kiocb *req,
631                                             unsigned int issue_flags)
632 {
633         struct io_rsrc_update *up = io_kiocb_to_cmd(req, struct io_rsrc_update);
634         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->arg);
635         unsigned int done;
636         struct file *file;
637         int ret, fd;
638
639         if (!req->ctx->file_data)
640                 return -ENXIO;
641
642         for (done = 0; done < up->nr_args; done++) {
643                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
644                         ret = -EFAULT;
645                         break;
646                 }
647
648                 file = fget(fd);
649                 if (!file) {
650                         ret = -EBADF;
651                         break;
652                 }
653                 ret = io_fixed_fd_install(req, issue_flags, file,
654                                           IORING_FILE_INDEX_ALLOC);
655                 if (ret < 0)
656                         break;
657                 if (copy_to_user(&fds[done], &ret, sizeof(ret))) {
658                         __io_close_fixed(req->ctx, issue_flags, ret);
659                         ret = -EFAULT;
660                         break;
661                 }
662         }
663
664         if (done)
665                 return done;
666         return ret;
667 }
668
669 int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
670 {
671         struct io_rsrc_update *up = io_kiocb_to_cmd(req, struct io_rsrc_update);
672         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
673         struct io_uring_rsrc_update2 up2;
674         int ret;
675
676         up2.offset = up->offset;
677         up2.data = up->arg;
678         up2.nr = 0;
679         up2.tags = 0;
680         up2.resv = 0;
681         up2.resv2 = 0;
682
683         if (up->offset == IORING_FILE_INDEX_ALLOC) {
684                 ret = io_files_update_with_index_alloc(req, issue_flags);
685         } else {
686                 io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
687                 ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
688                                                 &up2, up->nr_args);
689                 io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
690         }
691
692         if (ret < 0)
693                 req_set_fail(req);
694         io_req_set_res(req, ret, 0);
695         return IOU_OK;
696 }
697
698 int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
699                           struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
700 {
701         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, idx);
702         struct io_rsrc_put *prsrc;
703         bool inline_item = true;
704
705         if (!node->inline_items) {
706                 prsrc = &node->item;
707                 node->inline_items++;
708         } else {
709                 prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
710                 if (!prsrc)
711                         return -ENOMEM;
712                 inline_item = false;
713         }
714
715         prsrc->tag = *tag_slot;
716         *tag_slot = 0;
717         prsrc->rsrc = rsrc;
718         if (!inline_item)
719                 list_add(&prsrc->list, &node->item_list);
720         return 0;
721 }
722
723 void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
724 {
725         int i;
726
727         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
728                 struct file *file = io_file_from_index(&ctx->file_table, i);
729
730                 /* skip scm accounted files, they'll be freed by ->ring_sock */
731                 if (!file || io_file_need_scm(file))
732                         continue;
733                 io_file_bitmap_clear(&ctx->file_table, i);
734                 fput(file);
735         }
736
737 #if defined(CONFIG_UNIX)
738         if (ctx->ring_sock) {
739                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
740                 struct sk_buff *skb;
741
742                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
743                         kfree_skb(skb);
744         }
745 #endif
746         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
747         io_file_table_set_alloc_range(ctx, 0, 0);
748         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
749         ctx->file_data = NULL;
750         ctx->nr_user_files = 0;
751 }
752
753 int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
754 {
755         unsigned nr = ctx->nr_user_files;
756         int ret;
757
758         if (!ctx->file_data)
759                 return -ENXIO;
760
761         /*
762          * Quiesce may unlock ->uring_lock, and while it's not held
763          * prevent new requests using the table.
764          */
765         ctx->nr_user_files = 0;
766         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
767         ctx->nr_user_files = nr;
768         if (!ret)
769                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
770         return ret;
771 }
772
773 /*
774  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
775  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
776  * loops in the file referencing. We account only files that can hold other
777  * files because otherwise they can't form a loop and so are not interesting
778  * for GC.
779  */
780 int __io_scm_file_account(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
781 {
782 #if defined(CONFIG_UNIX)
783         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
784         struct sk_buff_head *head = &sk->sk_receive_queue;
785         struct scm_fp_list *fpl;
786         struct sk_buff *skb;
787
788         if (likely(!io_file_need_scm(file)))
789                 return 0;
790
791         /*
792          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
793          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
794          * and filling it in.
795          */
796         spin_lock_irq(&head->lock);
797         skb = skb_peek(head);
798         if (skb && UNIXCB(skb).fp->count < SCM_MAX_FD)
799                 __skb_unlink(skb, head);
800         else
801                 skb = NULL;
802         spin_unlock_irq(&head->lock);
803
804         if (!skb) {
805                 fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
806                 if (!fpl)
807                         return -ENOMEM;
808
809                 skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
810                 if (!skb) {
811                         kfree(fpl);
812                         return -ENOMEM;
813                 }
814
815                 fpl->user = get_uid(current_user());
816                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
817                 fpl->count = 0;
818
819                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
820                 skb->sk = sk;
821                 skb->scm_io_uring = 1;
822                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
823                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
824         }
825
826         fpl = UNIXCB(skb).fp;
827         fpl->fp[fpl->count++] = get_file(file);
828         unix_inflight(fpl->user, file);
829         skb_queue_head(head, skb);
830         fput(file);
831 #endif
832         return 0;
833 }
834
835 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
836 {
837         struct file *file = prsrc->file;
838 #if defined(CONFIG_UNIX)
839         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
840         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
841         struct sk_buff *skb;
842         int i;
843
844         if (!io_file_need_scm(file)) {
845                 fput(file);
846                 return;
847         }
848
849         __skb_queue_head_init(&list);
850
851         /*
852          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
853          * remove this entry and rearrange the file array.
854          */
855         skb = skb_dequeue(head);
856         while (skb) {
857                 struct scm_fp_list *fp;
858
859                 fp = UNIXCB(skb).fp;
860                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
861                         int left;
862
863                         if (fp->fp[i] != file)
864                                 continue;
865
866                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
867                         left = fp->count - 1 - i;
868                         if (left) {
869                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
870                                                 left * sizeof(struct file *));
871                         }
872                         fp->count--;
873                         if (!fp->count) {
874                                 kfree_skb(skb);
875                                 skb = NULL;
876                         } else {
877                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
878                         }
879                         fput(file);
880                         file = NULL;
881                         break;
882                 }
883
884                 if (!file)
885                         break;
886
887                 __skb_queue_tail(&list, skb);
888
889                 skb = skb_dequeue(head);
890         }
891
892         if (skb_peek(&list)) {
893                 spin_lock_irq(&head->lock);
894                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
895                         __skb_queue_tail(head, skb);
896                 spin_unlock_irq(&head->lock);
897         }
898 #else
899         fput(file);
900 #endif
901 }
902
903 int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
904                           unsigned nr_args, u64 __user *tags)
905 {
906         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
907         struct file *file;
908         int fd, ret;
909         unsigned i;
910
911         if (ctx->file_data)
912                 return -EBUSY;
913         if (!nr_args)
914                 return -EINVAL;
915         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
916                 return -EMFILE;
917         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
918                 return -EMFILE;
919         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
920         if (ret)
921                 return ret;
922         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
923                                  &ctx->file_data);
924         if (ret)
925                 return ret;
926
927         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args)) {
928                 io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
929                 ctx->file_data = NULL;
930                 return -ENOMEM;
931         }
932
933         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
934                 struct io_fixed_file *file_slot;
935
936                 if (fds && copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
937                         ret = -EFAULT;
938                         goto fail;
939                 }
940                 /* allow sparse sets */
941                 if (!fds || fd == -1) {
942                         ret = -EINVAL;
943                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
944                                 goto fail;
945                         continue;
946                 }
947
948                 file = fget(fd);
949                 ret = -EBADF;
950                 if (unlikely(!file))
951                         goto fail;
952
953                 /*
954                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
955                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
956                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
957                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
958                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
959                  */
960                 if (io_is_uring_fops(file)) {
961                         fput(file);
962                         goto fail;
963                 }
964                 ret = io_scm_file_account(ctx, file);
965                 if (ret) {
966                         fput(file);
967                         goto fail;
968                 }
969                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
970                 io_fixed_file_set(file_slot, file);
971                 io_file_bitmap_set(&ctx->file_table, i);
972         }
973
974         /* default it to the whole table */
975         io_file_table_set_alloc_range(ctx, 0, ctx->nr_user_files);
976         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
977         return 0;
978 fail:
979         __io_sqe_files_unregister(ctx);
980         return ret;
981 }
982
983 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
984 {
985         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
986         prsrc->buf = NULL;
987 }
988
989 void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
990 {
991         unsigned int i;
992
993         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
994                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
995         kfree(ctx->user_bufs);
996         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
997         ctx->user_bufs = NULL;
998         ctx->buf_data = NULL;
999         ctx->nr_user_bufs = 0;
1000 }
1001
1002 int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
1003 {
1004         unsigned nr = ctx->nr_user_bufs;
1005         int ret;
1006
1007         if (!ctx->buf_data)
1008                 return -ENXIO;
1009
1010         /*
1011          * Quiesce may unlock ->uring_lock, and while it's not held
1012          * prevent new requests using the table.
1013          */
1014         ctx->nr_user_bufs = 0;
1015         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
1016         ctx->nr_user_bufs = nr;
1017         if (!ret)
1018                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
1019         return ret;
1020 }
1021
1022 /*
1023  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
1024  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
1025  * match that one.
1026  *
1027  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
1028  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
1029  * page, not just the constituent pages of a huge page.
1030  */
1031 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
1032                                   int nr_pages, struct page *hpage)
1033 {
1034         int i, j;
1035
1036         /* check current page array */
1037         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1038                 if (!PageCompound(pages[i]))
1039                         continue;
1040                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
1041                         return true;
1042         }
1043
1044         /* check previously registered pages */
1045         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
1046                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
1047
1048                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
1049                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
1050                                 continue;
1051                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
1052                                 return true;
1053                 }
1054         }
1055
1056         return false;
1057 }
1058
1059 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
1060                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
1061                                  struct page **last_hpage)
1062 {
1063         int i, ret;
1064
1065         imu->acct_pages = 0;
1066         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1067                 if (!PageCompound(pages[i])) {
1068                         imu->acct_pages++;
1069                 } else {
1070                         struct page *hpage;
1071
1072                         hpage = compound_head(pages[i]);
1073                         if (hpage == *last_hpage)
1074                                 continue;
1075                         *last_hpage = hpage;
1076                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
1077                                 continue;
1078                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
1079                 }
1080         }
1081
1082         if (!imu->acct_pages)
1083                 return 0;
1084
1085         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
1086         if (ret)
1087                 imu->acct_pages = 0;
1088         return ret;
1089 }
1090
1091 struct page **io_pin_pages(unsigned long ubuf, unsigned long len, int *npages)
1092 {
1093         unsigned long start, end, nr_pages;
1094         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
1095         struct page **pages = NULL;
1096         int i, pret, ret = -ENOMEM;
1097
1098         end = (ubuf + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1099         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
1100         nr_pages = end - start;
1101
1102         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
1103         if (!pages)
1104                 goto done;
1105
1106         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
1107                               GFP_KERNEL);
1108         if (!vmas)
1109                 goto done;
1110
1111         ret = 0;
1112         mmap_read_lock(current->mm);
1113         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
1114                               pages, vmas);
1115         if (pret == nr_pages) {
1116                 struct file *file = vmas[0]->vm_file;
1117
1118                 /* don't support file backed memory */
1119                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1120                         if (vmas[i]->vm_file != file) {
1121                                 ret = -EINVAL;
1122                                 break;
1123                         }
1124                         if (!file)
1125                                 continue;
1126                         if (!vma_is_shmem(vmas[i]) && !is_file_hugepages(file)) {
1127                                 ret = -EOPNOTSUPP;
1128                                 break;
1129                         }
1130                 }
1131                 *npages = nr_pages;
1132         } else {
1133                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
1134         }
1135         mmap_read_unlock(current->mm);
1136         if (ret) {
1137                 /*
1138                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
1139                  * release any pages we did get
1140                  */
1141                 if (pret > 0)
1142                         unpin_user_pages(pages, pret);
1143                 goto done;
1144         }
1145         ret = 0;
1146 done:
1147         kvfree(vmas);
1148         if (ret < 0) {
1149                 kvfree(pages);
1150                 pages = ERR_PTR(ret);
1151         }
1152         return pages;
1153 }
1154
1155 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
1156                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
1157                                   struct page **last_hpage)
1158 {
1159         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
1160         struct page **pages = NULL;
1161         unsigned long off;
1162         size_t size;
1163         int ret, nr_pages, i;
1164         struct folio *folio = NULL;
1165
1166         *pimu = ctx->dummy_ubuf;
1167         if (!iov->iov_base)
1168                 return 0;
1169
1170         ret = -ENOMEM;
1171         pages = io_pin_pages((unsigned long) iov->iov_base, iov->iov_len,
1172                                 &nr_pages);
1173         if (IS_ERR(pages)) {
1174                 ret = PTR_ERR(pages);
1175                 pages = NULL;
1176                 goto done;
1177         }
1178
1179         /* If it's a huge page, try to coalesce them into a single bvec entry */
1180         if (nr_pages > 1) {
1181                 folio = page_folio(pages[0]);
1182                 for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
1183                         if (page_folio(pages[i]) != folio) {
1184                                 folio = NULL;
1185                                 break;
1186                         }
1187                 }
1188                 if (folio) {
1189                         /*
1190                          * The pages are bound to the folio, it doesn't
1191                          * actually unpin them but drops all but one reference,
1192                          * which is usually put down by io_buffer_unmap().
1193                          * Note, needs a better helper.
1194                          */
1195                         unpin_user_pages(&pages[1], nr_pages - 1);
1196                         nr_pages = 1;
1197                 }
1198         }
1199
1200         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
1201         if (!imu)
1202                 goto done;
1203
1204         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, nr_pages, imu, last_hpage);
1205         if (ret) {
1206                 unpin_user_pages(pages, nr_pages);
1207                 goto done;
1208         }
1209
1210         off = (unsigned long) iov->iov_base & ~PAGE_MASK;
1211         size = iov->iov_len;
1212         /* store original address for later verification */
1213         imu->ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
1214         imu->ubuf_end = imu->ubuf + iov->iov_len;
1215         imu->nr_bvecs = nr_pages;
1216         *pimu = imu;
1217         ret = 0;
1218
1219         if (folio) {
1220                 bvec_set_page(&imu->bvec[0], pages[0], size, off);
1221                 goto done;
1222         }
1223         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1224                 size_t vec_len;
1225
1226                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
1227                 bvec_set_page(&imu->bvec[i], pages[i], vec_len, off);
1228                 off = 0;
1229                 size -= vec_len;
1230         }
1231 done:
1232         if (ret)
1233                 kvfree(imu);
1234         kvfree(pages);
1235         return ret;
1236 }
1237
1238 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
1239 {
1240         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
1241         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
1242 }
1243
1244 int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
1245                             unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
1246 {
1247         struct page *last_hpage = NULL;
1248         struct io_rsrc_data *data;
1249         int i, ret;
1250         struct iovec iov;
1251
1252         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
1253
1254         if (ctx->user_bufs)
1255                 return -EBUSY;
1256         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
1257                 return -EINVAL;
1258         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
1259         if (ret)
1260                 return ret;
1261         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
1262         if (ret)
1263                 return ret;
1264         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
1265         if (ret) {
1266                 io_rsrc_data_free(data);
1267                 return ret;
1268         }
1269
1270         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
1271                 if (arg) {
1272                         ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
1273                         if (ret)
1274                                 break;
1275                         ret = io_buffer_validate(&iov);
1276                         if (ret)
1277                                 break;
1278                 } else {
1279                         memset(&iov, 0, sizeof(iov));
1280                 }
1281
1282                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
1283                         ret = -EINVAL;
1284                         break;
1285                 }
1286
1287                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
1288                                              &last_hpage);
1289                 if (ret)
1290                         break;
1291         }
1292
1293         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
1294
1295         ctx->buf_data = data;
1296         if (ret)
1297                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
1298         else
1299                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
1300         return ret;
1301 }
1302
1303 int io_import_fixed(int ddir, struct iov_iter *iter,
1304                            struct io_mapped_ubuf *imu,
1305                            u64 buf_addr, size_t len)
1306 {
1307         u64 buf_end;
1308         size_t offset;
1309
1310         if (WARN_ON_ONCE(!imu))
1311                 return -EFAULT;
1312         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
1313                 return -EFAULT;
1314         /* not inside the mapped region */
1315         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
1316                 return -EFAULT;
1317
1318         /*
1319          * Might not be a start of buffer, set size appropriately
1320          * and advance us to the beginning.
1321          */
1322         offset = buf_addr - imu->ubuf;
1323         iov_iter_bvec(iter, ddir, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
1324
1325         if (offset) {
1326                 /*
1327                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
1328                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
1329                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
1330                  * we know that:
1331                  *
1332                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
1333                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
1334                  *    first and last bvec
1335                  *
1336                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
1337                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
1338                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
1339                  * since we can just skip the first segment, which may not
1340                  * be PAGE_SIZE aligned.
1341                  */
1342                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
1343
1344                 if (offset <= bvec->bv_len) {
1345                         /*
1346                          * Note, huge pages buffers consists of one large
1347                          * bvec entry and should always go this way. The other
1348                          * branch doesn't expect non PAGE_SIZE'd chunks.
1349                          */
1350                         iter->bvec = bvec;
1351                         iter->nr_segs = bvec->bv_len;
1352                         iter->count -= offset;
1353                         iter->iov_offset = offset;
1354                 } else {
1355                         unsigned long seg_skip;
1356
1357                         /* skip first vec */
1358                         offset -= bvec->bv_len;
1359                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
1360
1361                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
1362                         iter->nr_segs -= seg_skip;
1363                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
1364                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
1365                 }
1366         }
1367
1368         return 0;
1369 }