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