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