Merge tag 'xtensa-20221213' of https://github.com/jcmvbkbc/linux-xtensa
[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 #define IO_RSRC_REF_BATCH       100
31
32 /* only define max */
33 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (1U << 20)
34 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
35
36 void io_rsrc_refs_drop(struct io_ring_ctx *ctx)
37         __must_hold(&ctx->uring_lock)
38 {
39         if (ctx->rsrc_cached_refs) {
40                 io_rsrc_put_node(ctx->rsrc_node, ctx->rsrc_cached_refs);
41                 ctx->rsrc_cached_refs = 0;
42         }
43 }
44
45 int __io_account_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
46 {
47         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
48
49         if (!nr_pages)
50                 return 0;
51
52         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
53         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
54
55         cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
56         do {
57                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
58                 if (new_pages > page_limit)
59                         return -ENOMEM;
60         } while (!atomic_long_try_cmpxchg(&user->locked_vm,
61                                           &cur_pages, new_pages));
62         return 0;
63 }
64
65 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
66 {
67         if (ctx->user)
68                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
69
70         if (ctx->mm_account)
71                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
72 }
73
74 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
75 {
76         int ret;
77
78         if (ctx->user) {
79                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
80                 if (ret)
81                         return ret;
82         }
83
84         if (ctx->mm_account)
85                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
86
87         return 0;
88 }
89
90 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
91                        void __user *arg, unsigned index)
92 {
93         struct iovec __user *src;
94
95 #ifdef CONFIG_COMPAT
96         if (ctx->compat) {
97                 struct compat_iovec __user *ciovs;
98                 struct compat_iovec ciov;
99
100                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
101                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
102                         return -EFAULT;
103
104                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
105                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
106                 return 0;
107         }
108 #endif
109         src = (struct iovec __user *) arg;
110         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
111                 return -EFAULT;
112         return 0;
113 }
114
115 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
116 {
117         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
118
119         /*
120          * Don't impose further limits on the size and buffer
121          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
122          * submitted if they are wrong.
123          */
124         if (!iov->iov_base)
125                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
126         if (!iov->iov_len)
127                 return -EFAULT;
128
129         /* arbitrary limit, but we need something */
130         if (iov->iov_len > SZ_1G)
131                 return -EFAULT;
132
133         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
134                 return -EOVERFLOW;
135
136         return 0;
137 }
138
139 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
140 {
141         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
142         unsigned int i;
143
144         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
145                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
146                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
147                 if (imu->acct_pages)
148                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
149                 kvfree(imu);
150         }
151         *slot = NULL;
152 }
153
154 void io_rsrc_refs_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
155         __must_hold(&ctx->uring_lock)
156 {
157         ctx->rsrc_cached_refs += IO_RSRC_REF_BATCH;
158         percpu_ref_get_many(&ctx->rsrc_node->refs, IO_RSRC_REF_BATCH);
159 }
160
161 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
162 {
163         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
164         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
165         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
166
167         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
168                 list_del(&prsrc->list);
169
170                 if (prsrc->tag) {
171                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
172                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
173                                 io_post_aux_cqe(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
174                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
175                         } else {
176                                 io_post_aux_cqe(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
177                         }
178                 }
179
180                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
181                 kfree(prsrc);
182         }
183
184         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
185         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
186                 complete(&rsrc_data->done);
187 }
188
189 void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
190 {
191         struct io_ring_ctx *ctx;
192         struct llist_node *node;
193
194         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
195         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
196
197         while (node) {
198                 struct io_rsrc_node *ref_node;
199                 struct llist_node *next = node->next;
200
201                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
202                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
203                 node = next;
204         }
205 }
206
207 void io_rsrc_put_tw(struct callback_head *cb)
208 {
209         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(cb, struct io_ring_ctx,
210                                                rsrc_put_tw);
211
212         io_rsrc_put_work(&ctx->rsrc_put_work.work);
213 }
214
215 void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
216 {
217         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
218                 wait_for_completion(&data->done);
219 }
220
221 void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
222 {
223         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
224         kfree(ref_node);
225 }
226
227 static __cold void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
228 {
229         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
230         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
231         unsigned long flags;
232         bool first_add = false;
233         unsigned long delay = HZ;
234
235         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
236         node->done = true;
237
238         /* if we are mid-quiesce then do not delay */
239         if (node->rsrc_data->quiesce)
240                 delay = 0;
241
242         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
243                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
244                                             struct io_rsrc_node, node);
245                 /* recycle ref nodes in order */
246                 if (!node->done)
247                         break;
248                 list_del(&node->node);
249                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
250         }
251         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
252
253         if (!first_add)
254                 return;
255
256         if (ctx->submitter_task) {
257                 if (!task_work_add(ctx->submitter_task, &ctx->rsrc_put_tw,
258                                    ctx->notify_method))
259                         return;
260         }
261         mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
262 }
263
264 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(void)
265 {
266         struct io_rsrc_node *ref_node;
267
268         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
269         if (!ref_node)
270                 return NULL;
271
272         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
273                             0, GFP_KERNEL)) {
274                 kfree(ref_node);
275                 return NULL;
276         }
277         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
278         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
279         ref_node->done = false;
280         return ref_node;
281 }
282
283 void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
284                          struct io_rsrc_data *data_to_kill)
285         __must_hold(&ctx->uring_lock)
286 {
287         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
288         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
289
290         io_rsrc_refs_drop(ctx);
291
292         if (data_to_kill) {
293                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
294
295                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
296                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
297                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
298                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
299
300                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
301                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
302                 ctx->rsrc_node = NULL;
303         }
304
305         if (!ctx->rsrc_node) {
306                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
307                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
308         }
309 }
310
311 int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
312 {
313         if (ctx->rsrc_backup_node)
314                 return 0;
315         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc();
316         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
317 }
318
319 __cold static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data,
320                                       struct io_ring_ctx *ctx)
321 {
322         int ret;
323
324         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
325         if (data->quiesce)
326                 return -ENXIO;
327         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
328         if (ret)
329                 return ret;
330         io_rsrc_node_switch(ctx, data);
331
332         /* kill initial ref, already quiesced if zero */
333         if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
334                 return 0;
335
336         data->quiesce = true;
337         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
338         do {
339                 ret = io_run_task_work_sig(ctx);
340                 if (ret < 0) {
341                         atomic_inc(&data->refs);
342                         /* wait for all works potentially completing data->done */
343                         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
344                         reinit_completion(&data->done);
345                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
346                         break;
347                 }
348
349                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
350                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
351                 if (!ret) {
352                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
353                         if (atomic_read(&data->refs) <= 0)
354                                 break;
355                         /*
356                          * it has been revived by another thread while
357                          * we were unlocked
358                          */
359                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
360                 }
361         } while (1);
362         data->quiesce = false;
363
364         return ret;
365 }
366
367 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
368 {
369         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
370
371         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
372                 kfree(table[i]);
373         kfree(table);
374 }
375
376 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
377 {
378         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
379
380         if (data->tags)
381                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
382         kfree(data);
383 }
384
385 static __cold void **io_alloc_page_table(size_t size)
386 {
387         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
388         size_t init_size = size;
389         void **table;
390
391         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
392         if (!table)
393                 return NULL;
394
395         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
396                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
397
398                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
399                 if (!table[i]) {
400                         io_free_page_table(table, init_size);
401                         return NULL;
402                 }
403                 size -= this_size;
404         }
405         return table;
406 }
407
408 __cold static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx,
409                                      rsrc_put_fn *do_put, u64 __user *utags,
410                                      unsigned nr, struct io_rsrc_data **pdata)
411 {
412         struct io_rsrc_data *data;
413         int ret = -ENOMEM;
414         unsigned i;
415
416         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
417         if (!data)
418                 return -ENOMEM;
419         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
420         if (!data->tags) {
421                 kfree(data);
422                 return -ENOMEM;
423         }
424
425         data->nr = nr;
426         data->ctx = ctx;
427         data->do_put = do_put;
428         if (utags) {
429                 ret = -EFAULT;
430                 for (i = 0; i < nr; i++) {
431                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
432
433                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
434                                            sizeof(*tag_slot)))
435                                 goto fail;
436                 }
437         }
438
439         atomic_set(&data->refs, 1);
440         init_completion(&data->done);
441         *pdata = data;
442         return 0;
443 fail:
444         io_rsrc_data_free(data);
445         return ret;
446 }
447
448 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
449                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
450                                  unsigned nr_args)
451 {
452         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
453         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
454         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
455         struct io_fixed_file *file_slot;
456         struct file *file;
457         int fd, i, err = 0;
458         unsigned int done;
459         bool needs_switch = false;
460
461         if (!ctx->file_data)
462                 return -ENXIO;
463         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
464                 return -EINVAL;
465
466         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
467                 u64 tag = 0;
468
469                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
470                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
471                         err = -EFAULT;
472                         break;
473                 }
474                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
475                         err = -EINVAL;
476                         break;
477                 }
478                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
479                         continue;
480
481                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
482                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
483
484                 if (file_slot->file_ptr) {
485                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
486                         err = io_queue_rsrc_removal(data, i, ctx->rsrc_node, file);
487                         if (err)
488                                 break;
489                         file_slot->file_ptr = 0;
490                         io_file_bitmap_clear(&ctx->file_table, i);
491                         needs_switch = true;
492                 }
493                 if (fd != -1) {
494                         file = fget(fd);
495                         if (!file) {
496                                 err = -EBADF;
497                                 break;
498                         }
499                         /*
500                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
501                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
502                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
503                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
504                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
505                          * support regular read/write anyway.
506                          */
507                         if (io_is_uring_fops(file)) {
508                                 fput(file);
509                                 err = -EBADF;
510                                 break;
511                         }
512                         err = io_scm_file_account(ctx, file);
513                         if (err) {
514                                 fput(file);
515                                 break;
516                         }
517                         *io_get_tag_slot(data, i) = tag;
518                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
519                         io_file_bitmap_set(&ctx->file_table, i);
520                 }
521         }
522
523         if (needs_switch)
524                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
525         return done ? done : err;
526 }
527
528 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
529                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
530                                    unsigned int nr_args)
531 {
532         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
533         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
534         struct page *last_hpage = NULL;
535         bool needs_switch = false;
536         __u32 done;
537         int i, err;
538
539         if (!ctx->buf_data)
540                 return -ENXIO;
541         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
542                 return -EINVAL;
543
544         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
545                 struct io_mapped_ubuf *imu;
546                 int offset = up->offset + done;
547                 u64 tag = 0;
548
549                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
550                 if (err)
551                         break;
552                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
553                         err = -EFAULT;
554                         break;
555                 }
556                 err = io_buffer_validate(&iov);
557                 if (err)
558                         break;
559                 if (!iov.iov_base && tag) {
560                         err = -EINVAL;
561                         break;
562                 }
563                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
564                 if (err)
565                         break;
566
567                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
568                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
569                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, i,
570                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
571                         if (unlikely(err)) {
572                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
573                                 break;
574                         }
575                         ctx->user_bufs[i] = ctx->dummy_ubuf;
576                         needs_switch = true;
577                 }
578
579                 ctx->user_bufs[i] = imu;
580                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
581         }
582
583         if (needs_switch)
584                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
585         return done ? done : err;
586 }
587
588 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
589                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
590                                      unsigned nr_args)
591 {
592         __u32 tmp;
593         int err;
594
595         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
596                 return -EOVERFLOW;
597         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
598         if (err)
599                 return err;
600
601         switch (type) {
602         case IORING_RSRC_FILE:
603                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
604         case IORING_RSRC_BUFFER:
605                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
606         }
607         return -EINVAL;
608 }
609
610 int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
611                              unsigned nr_args)
612 {
613         struct io_uring_rsrc_update2 up;
614
615         if (!nr_args)
616                 return -EINVAL;
617         memset(&up, 0, sizeof(up));
618         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
619                 return -EFAULT;
620         if (up.resv || up.resv2)
621                 return -EINVAL;
622         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
623 }
624
625 int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
626                             unsigned size, unsigned type)
627 {
628         struct io_uring_rsrc_update2 up;
629
630         if (size != sizeof(up))
631                 return -EINVAL;
632         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
633                 return -EFAULT;
634         if (!up.nr || up.resv || up.resv2)
635                 return -EINVAL;
636         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
637 }
638
639 __cold int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
640                             unsigned int size, unsigned int type)
641 {
642         struct io_uring_rsrc_register rr;
643
644         /* keep it extendible */
645         if (size != sizeof(rr))
646                 return -EINVAL;
647
648         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
649         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
650                 return -EFAULT;
651         if (!rr.nr || rr.resv2)
652                 return -EINVAL;
653         if (rr.flags & ~IORING_RSRC_REGISTER_SPARSE)
654                 return -EINVAL;
655
656         switch (type) {
657         case IORING_RSRC_FILE:
658                 if (rr.flags & IORING_RSRC_REGISTER_SPARSE && rr.data)
659                         break;
660                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
661                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
662         case IORING_RSRC_BUFFER:
663                 if (rr.flags & IORING_RSRC_REGISTER_SPARSE && rr.data)
664                         break;
665                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
666                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
667         }
668         return -EINVAL;
669 }
670
671 int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
672 {
673         struct io_rsrc_update *up = io_kiocb_to_cmd(req, struct io_rsrc_update);
674
675         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
676                 return -EINVAL;
677         if (sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
678                 return -EINVAL;
679
680         up->offset = READ_ONCE(sqe->off);
681         up->nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
682         if (!up->nr_args)
683                 return -EINVAL;
684         up->arg = READ_ONCE(sqe->addr);
685         return 0;
686 }
687
688 static int io_files_update_with_index_alloc(struct io_kiocb *req,
689                                             unsigned int issue_flags)
690 {
691         struct io_rsrc_update *up = io_kiocb_to_cmd(req, struct io_rsrc_update);
692         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->arg);
693         unsigned int done;
694         struct file *file;
695         int ret, fd;
696
697         if (!req->ctx->file_data)
698                 return -ENXIO;
699
700         for (done = 0; done < up->nr_args; done++) {
701                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
702                         ret = -EFAULT;
703                         break;
704                 }
705
706                 file = fget(fd);
707                 if (!file) {
708                         ret = -EBADF;
709                         break;
710                 }
711                 ret = io_fixed_fd_install(req, issue_flags, file,
712                                           IORING_FILE_INDEX_ALLOC);
713                 if (ret < 0)
714                         break;
715                 if (copy_to_user(&fds[done], &ret, sizeof(ret))) {
716                         __io_close_fixed(req->ctx, issue_flags, ret);
717                         ret = -EFAULT;
718                         break;
719                 }
720         }
721
722         if (done)
723                 return done;
724         return ret;
725 }
726
727 int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
728 {
729         struct io_rsrc_update *up = io_kiocb_to_cmd(req, struct io_rsrc_update);
730         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
731         struct io_uring_rsrc_update2 up2;
732         int ret;
733
734         up2.offset = up->offset;
735         up2.data = up->arg;
736         up2.nr = 0;
737         up2.tags = 0;
738         up2.resv = 0;
739         up2.resv2 = 0;
740
741         if (up->offset == IORING_FILE_INDEX_ALLOC) {
742                 ret = io_files_update_with_index_alloc(req, issue_flags);
743         } else {
744                 io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
745                 ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
746                                                 &up2, up->nr_args);
747                 io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
748         }
749
750         if (ret < 0)
751                 req_set_fail(req);
752         io_req_set_res(req, ret, 0);
753         return IOU_OK;
754 }
755
756 int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
757                           struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
758 {
759         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, idx);
760         struct io_rsrc_put *prsrc;
761
762         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
763         if (!prsrc)
764                 return -ENOMEM;
765
766         prsrc->tag = *tag_slot;
767         *tag_slot = 0;
768         prsrc->rsrc = rsrc;
769         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
770         return 0;
771 }
772
773 void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
774 {
775         int i;
776
777         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
778                 struct file *file = io_file_from_index(&ctx->file_table, i);
779
780                 /* skip scm accounted files, they'll be freed by ->ring_sock */
781                 if (!file || io_file_need_scm(file))
782                         continue;
783                 io_file_bitmap_clear(&ctx->file_table, i);
784                 fput(file);
785         }
786
787 #if defined(CONFIG_UNIX)
788         if (ctx->ring_sock) {
789                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
790                 struct sk_buff *skb;
791
792                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
793                         kfree_skb(skb);
794         }
795 #endif
796         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
797         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
798         ctx->file_data = NULL;
799         ctx->nr_user_files = 0;
800 }
801
802 int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
803 {
804         unsigned nr = ctx->nr_user_files;
805         int ret;
806
807         if (!ctx->file_data)
808                 return -ENXIO;
809
810         /*
811          * Quiesce may unlock ->uring_lock, and while it's not held
812          * prevent new requests using the table.
813          */
814         ctx->nr_user_files = 0;
815         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
816         ctx->nr_user_files = nr;
817         if (!ret)
818                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
819         return ret;
820 }
821
822 /*
823  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
824  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
825  * loops in the file referencing. We account only files that can hold other
826  * files because otherwise they can't form a loop and so are not interesting
827  * for GC.
828  */
829 int __io_scm_file_account(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
830 {
831 #if defined(CONFIG_UNIX)
832         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
833         struct sk_buff_head *head = &sk->sk_receive_queue;
834         struct scm_fp_list *fpl;
835         struct sk_buff *skb;
836
837         if (likely(!io_file_need_scm(file)))
838                 return 0;
839
840         /*
841          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
842          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
843          * and filling it in.
844          */
845         spin_lock_irq(&head->lock);
846         skb = skb_peek(head);
847         if (skb && UNIXCB(skb).fp->count < SCM_MAX_FD)
848                 __skb_unlink(skb, head);
849         else
850                 skb = NULL;
851         spin_unlock_irq(&head->lock);
852
853         if (!skb) {
854                 fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
855                 if (!fpl)
856                         return -ENOMEM;
857
858                 skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
859                 if (!skb) {
860                         kfree(fpl);
861                         return -ENOMEM;
862                 }
863
864                 fpl->user = get_uid(current_user());
865                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
866                 fpl->count = 0;
867
868                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
869                 skb->sk = sk;
870                 skb->scm_io_uring = 1;
871                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
872                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
873         }
874
875         fpl = UNIXCB(skb).fp;
876         fpl->fp[fpl->count++] = get_file(file);
877         unix_inflight(fpl->user, file);
878         skb_queue_head(head, skb);
879         fput(file);
880 #endif
881         return 0;
882 }
883
884 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
885 {
886         struct file *file = prsrc->file;
887 #if defined(CONFIG_UNIX)
888         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
889         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
890         struct sk_buff *skb;
891         int i;
892
893         if (!io_file_need_scm(file)) {
894                 fput(file);
895                 return;
896         }
897
898         __skb_queue_head_init(&list);
899
900         /*
901          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
902          * remove this entry and rearrange the file array.
903          */
904         skb = skb_dequeue(head);
905         while (skb) {
906                 struct scm_fp_list *fp;
907
908                 fp = UNIXCB(skb).fp;
909                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
910                         int left;
911
912                         if (fp->fp[i] != file)
913                                 continue;
914
915                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
916                         left = fp->count - 1 - i;
917                         if (left) {
918                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
919                                                 left * sizeof(struct file *));
920                         }
921                         fp->count--;
922                         if (!fp->count) {
923                                 kfree_skb(skb);
924                                 skb = NULL;
925                         } else {
926                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
927                         }
928                         fput(file);
929                         file = NULL;
930                         break;
931                 }
932
933                 if (!file)
934                         break;
935
936                 __skb_queue_tail(&list, skb);
937
938                 skb = skb_dequeue(head);
939         }
940
941         if (skb_peek(&list)) {
942                 spin_lock_irq(&head->lock);
943                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
944                         __skb_queue_tail(head, skb);
945                 spin_unlock_irq(&head->lock);
946         }
947 #else
948         fput(file);
949 #endif
950 }
951
952 int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
953                           unsigned nr_args, u64 __user *tags)
954 {
955         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
956         struct file *file;
957         int fd, ret;
958         unsigned i;
959
960         if (ctx->file_data)
961                 return -EBUSY;
962         if (!nr_args)
963                 return -EINVAL;
964         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
965                 return -EMFILE;
966         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
967                 return -EMFILE;
968         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
969         if (ret)
970                 return ret;
971         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
972                                  &ctx->file_data);
973         if (ret)
974                 return ret;
975
976         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args)) {
977                 io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
978                 ctx->file_data = NULL;
979                 return -ENOMEM;
980         }
981
982         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
983                 struct io_fixed_file *file_slot;
984
985                 if (fds && copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
986                         ret = -EFAULT;
987                         goto fail;
988                 }
989                 /* allow sparse sets */
990                 if (!fds || fd == -1) {
991                         ret = -EINVAL;
992                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
993                                 goto fail;
994                         continue;
995                 }
996
997                 file = fget(fd);
998                 ret = -EBADF;
999                 if (unlikely(!file))
1000                         goto fail;
1001
1002                 /*
1003                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
1004                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
1005                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
1006                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
1007                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
1008                  */
1009                 if (io_is_uring_fops(file)) {
1010                         fput(file);
1011                         goto fail;
1012                 }
1013                 ret = io_scm_file_account(ctx, file);
1014                 if (ret) {
1015                         fput(file);
1016                         goto fail;
1017                 }
1018                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
1019                 io_fixed_file_set(file_slot, file);
1020                 io_file_bitmap_set(&ctx->file_table, i);
1021         }
1022
1023         /* default it to the whole table */
1024         io_file_table_set_alloc_range(ctx, 0, ctx->nr_user_files);
1025         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
1026         return 0;
1027 fail:
1028         __io_sqe_files_unregister(ctx);
1029         return ret;
1030 }
1031
1032 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
1033 {
1034         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
1035         prsrc->buf = NULL;
1036 }
1037
1038 void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
1039 {
1040         unsigned int i;
1041
1042         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
1043                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
1044         kfree(ctx->user_bufs);
1045         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
1046         ctx->user_bufs = NULL;
1047         ctx->buf_data = NULL;
1048         ctx->nr_user_bufs = 0;
1049 }
1050
1051 int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
1052 {
1053         unsigned nr = ctx->nr_user_bufs;
1054         int ret;
1055
1056         if (!ctx->buf_data)
1057                 return -ENXIO;
1058
1059         /*
1060          * Quiesce may unlock ->uring_lock, and while it's not held
1061          * prevent new requests using the table.
1062          */
1063         ctx->nr_user_bufs = 0;
1064         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
1065         ctx->nr_user_bufs = nr;
1066         if (!ret)
1067                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
1068         return ret;
1069 }
1070
1071 /*
1072  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
1073  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
1074  * match that one.
1075  *
1076  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
1077  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
1078  * page, not just the constituent pages of a huge page.
1079  */
1080 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
1081                                   int nr_pages, struct page *hpage)
1082 {
1083         int i, j;
1084
1085         /* check current page array */
1086         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1087                 if (!PageCompound(pages[i]))
1088                         continue;
1089                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
1090                         return true;
1091         }
1092
1093         /* check previously registered pages */
1094         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
1095                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
1096
1097                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
1098                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
1099                                 continue;
1100                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
1101                                 return true;
1102                 }
1103         }
1104
1105         return false;
1106 }
1107
1108 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
1109                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
1110                                  struct page **last_hpage)
1111 {
1112         int i, ret;
1113
1114         imu->acct_pages = 0;
1115         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1116                 if (!PageCompound(pages[i])) {
1117                         imu->acct_pages++;
1118                 } else {
1119                         struct page *hpage;
1120
1121                         hpage = compound_head(pages[i]);
1122                         if (hpage == *last_hpage)
1123                                 continue;
1124                         *last_hpage = hpage;
1125                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
1126                                 continue;
1127                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
1128                 }
1129         }
1130
1131         if (!imu->acct_pages)
1132                 return 0;
1133
1134         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
1135         if (ret)
1136                 imu->acct_pages = 0;
1137         return ret;
1138 }
1139
1140 struct page **io_pin_pages(unsigned long ubuf, unsigned long len, int *npages)
1141 {
1142         unsigned long start, end, nr_pages;
1143         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
1144         struct page **pages = NULL;
1145         int i, pret, ret = -ENOMEM;
1146
1147         end = (ubuf + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1148         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
1149         nr_pages = end - start;
1150
1151         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
1152         if (!pages)
1153                 goto done;
1154
1155         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
1156                               GFP_KERNEL);
1157         if (!vmas)
1158                 goto done;
1159
1160         ret = 0;
1161         mmap_read_lock(current->mm);
1162         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
1163                               pages, vmas);
1164         if (pret == nr_pages) {
1165                 /* don't support file backed memory */
1166                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1167                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
1168
1169                         if (vma_is_shmem(vma))
1170                                 continue;
1171                         if (vma->vm_file &&
1172                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
1173                                 ret = -EOPNOTSUPP;
1174                                 break;
1175                         }
1176                 }
1177                 *npages = nr_pages;
1178         } else {
1179                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
1180         }
1181         mmap_read_unlock(current->mm);
1182         if (ret) {
1183                 /*
1184                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
1185                  * release any pages we did get
1186                  */
1187                 if (pret > 0)
1188                         unpin_user_pages(pages, pret);
1189                 goto done;
1190         }
1191         ret = 0;
1192 done:
1193         kvfree(vmas);
1194         if (ret < 0) {
1195                 kvfree(pages);
1196                 pages = ERR_PTR(ret);
1197         }
1198         return pages;
1199 }
1200
1201 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
1202                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
1203                                   struct page **last_hpage)
1204 {
1205         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
1206         struct page **pages = NULL;
1207         unsigned long off;
1208         size_t size;
1209         int ret, nr_pages, i;
1210
1211         *pimu = ctx->dummy_ubuf;
1212         if (!iov->iov_base)
1213                 return 0;
1214
1215         ret = -ENOMEM;
1216         pages = io_pin_pages((unsigned long) iov->iov_base, iov->iov_len,
1217                                 &nr_pages);
1218         if (IS_ERR(pages)) {
1219                 ret = PTR_ERR(pages);
1220                 pages = NULL;
1221                 goto done;
1222         }
1223
1224         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
1225         if (!imu)
1226                 goto done;
1227
1228         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, nr_pages, imu, last_hpage);
1229         if (ret) {
1230                 unpin_user_pages(pages, nr_pages);
1231                 goto done;
1232         }
1233
1234         off = (unsigned long) iov->iov_base & ~PAGE_MASK;
1235         size = iov->iov_len;
1236         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1237                 size_t vec_len;
1238
1239                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
1240                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
1241                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
1242                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
1243                 off = 0;
1244                 size -= vec_len;
1245         }
1246         /* store original address for later verification */
1247         imu->ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
1248         imu->ubuf_end = imu->ubuf + iov->iov_len;
1249         imu->nr_bvecs = nr_pages;
1250         *pimu = imu;
1251         ret = 0;
1252 done:
1253         if (ret)
1254                 kvfree(imu);
1255         kvfree(pages);
1256         return ret;
1257 }
1258
1259 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
1260 {
1261         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
1262         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
1263 }
1264
1265 int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
1266                             unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
1267 {
1268         struct page *last_hpage = NULL;
1269         struct io_rsrc_data *data;
1270         int i, ret;
1271         struct iovec iov;
1272
1273         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
1274
1275         if (ctx->user_bufs)
1276                 return -EBUSY;
1277         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
1278                 return -EINVAL;
1279         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
1280         if (ret)
1281                 return ret;
1282         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
1283         if (ret)
1284                 return ret;
1285         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
1286         if (ret) {
1287                 io_rsrc_data_free(data);
1288                 return ret;
1289         }
1290
1291         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
1292                 if (arg) {
1293                         ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
1294                         if (ret)
1295                                 break;
1296                         ret = io_buffer_validate(&iov);
1297                         if (ret)
1298                                 break;
1299                 } else {
1300                         memset(&iov, 0, sizeof(iov));
1301                 }
1302
1303                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
1304                         ret = -EINVAL;
1305                         break;
1306                 }
1307
1308                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
1309                                              &last_hpage);
1310                 if (ret)
1311                         break;
1312         }
1313
1314         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
1315
1316         ctx->buf_data = data;
1317         if (ret)
1318                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
1319         else
1320                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
1321         return ret;
1322 }
1323
1324 int io_import_fixed(int ddir, struct iov_iter *iter,
1325                            struct io_mapped_ubuf *imu,
1326                            u64 buf_addr, size_t len)
1327 {
1328         u64 buf_end;
1329         size_t offset;
1330
1331         if (WARN_ON_ONCE(!imu))
1332                 return -EFAULT;
1333         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
1334                 return -EFAULT;
1335         /* not inside the mapped region */
1336         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
1337                 return -EFAULT;
1338
1339         /*
1340          * May not be a start of buffer, set size appropriately
1341          * and advance us to the beginning.
1342          */
1343         offset = buf_addr - imu->ubuf;
1344         iov_iter_bvec(iter, ddir, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
1345
1346         if (offset) {
1347                 /*
1348                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
1349                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
1350                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
1351                  * we know that:
1352                  *
1353                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
1354                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
1355                  *    first and last bvec
1356                  *
1357                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
1358                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
1359                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
1360                  * since we can just skip the first segment, which may not
1361                  * be PAGE_SIZE aligned.
1362                  */
1363                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
1364
1365                 if (offset <= bvec->bv_len) {
1366                         iov_iter_advance(iter, offset);
1367                 } else {
1368                         unsigned long seg_skip;
1369
1370                         /* skip first vec */
1371                         offset -= bvec->bv_len;
1372                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
1373
1374                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
1375                         iter->nr_segs -= seg_skip;
1376                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
1377                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
1378                 }
1379         }
1380
1381         return 0;
1382 }