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