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