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