crypto/af_alg.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * af_alg: User-space algorithm interface
   4  *
   5  * This file provides the user-space API for algorithms.
   6  *
   7  * Copyright (c) 2010 Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
   8  */
   9
  10 #include <linux/atomic.h>
  11 #include <crypto/if_alg.h>
  12 #include <linux/crypto.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/key.h>
  16 #include <linux/key-type.h>
  17 #include <linux/list.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/net.h>
  20 #include <linux/rwsem.h>
  21 #include <linux/sched.h>
  22 #include <linux/sched/signal.h>
  23 #include <linux/security.h>
  24 #include <linux/string.h>
  25 #include <keys/user-type.h>
  26 #include <keys/trusted-type.h>
  27 #include <keys/encrypted-type.h>
  28
  29 struct alg_type_list {
  30         const struct af_alg_type *type;
  31         struct list_head list;
  32 };
  33
  34 static struct proto alg_proto = {
  35         .name                   = "ALG",
  36         .owner                  = THIS_MODULE,
  37         .obj_size               = sizeof(struct alg_sock),
  38 };
  39
  40 static LIST_HEAD(alg_types);
  41 static DECLARE_RWSEM(alg_types_sem);
  42
  43 static const struct af_alg_type *alg_get_type(const char *name)
  44 {
  45         const struct af_alg_type *type = ERR_PTR(-ENOENT);
  46         struct alg_type_list *node;
  47
  48         down_read(&alg_types_sem);
  49         list_for_each_entry(node, &alg_types, list) {
  50                 if (strcmp(node->type->name, name))
  51                         continue;
  52
  53                 if (try_module_get(node->type->owner))
  54                         type = node->type;
  55                 break;
  56         }
  57         up_read(&alg_types_sem);
  58
  59         return type;
  60 }
  61
  62 int af_alg_register_type(const struct af_alg_type *type)
  63 {
  64         struct alg_type_list *node;
  65         int err = -EEXIST;
  66
  67         down_write(&alg_types_sem);
  68         list_for_each_entry(node, &alg_types, list) {
  69                 if (!strcmp(node->type->name, type->name))
  70                         goto unlock;
  71         }
  72
  73         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
  74         err = -ENOMEM;
  75         if (!node)
  76                 goto unlock;
  77
  78         type->ops->owner = THIS_MODULE;
  79         if (type->ops_nokey)
  80                 type->ops_nokey->owner = THIS_MODULE;
  81         node->type = type;
  82         list_add(&node->list, &alg_types);
  83         err = 0;
  84
  85 unlock:
  86         up_write(&alg_types_sem);
  87
  88         return err;
  89 }
  90 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_register_type);
  91
  92 int af_alg_unregister_type(const struct af_alg_type *type)
  93 {
  94         struct alg_type_list *node;
  95         int err = -ENOENT;
  96
  97         down_write(&alg_types_sem);
  98         list_for_each_entry(node, &alg_types, list) {
  99                 if (strcmp(node->type->name, type->name))
 100                         continue;
 101
 102                 list_del(&node->list);
 103                 kfree(node);
 104                 err = 0;
 105                 break;
 106         }
 107         up_write(&alg_types_sem);
 108
 109         return err;
 110 }
 111 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_unregister_type);
 112
 113 static void alg_do_release(const struct af_alg_type *type, void *private)
 114 {
 115         if (!type)
 116                 return;
 117
 118         type->release(private);
 119         module_put(type->owner);
 120 }
 121
 122 int af_alg_release(struct socket *sock)
 123 {
 124         if (sock->sk) {
 125                 sock_put(sock->sk);
 126                 sock->sk = NULL;
 127         }
 128         return 0;
 129 }
 130 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_release);
 131
 132 void af_alg_release_parent(struct sock *sk)
 133 {
 134         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 135         unsigned int nokey = atomic_read(&ask->nokey_refcnt);
 136
 137         sk = ask->parent;
 138         ask = alg_sk(sk);
 139
 140         if (nokey)
 141                 atomic_dec(&ask->nokey_refcnt);
 142
 143         if (atomic_dec_and_test(&ask->refcnt))
 144                 sock_put(sk);
 145 }
 146 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_release_parent);
 147
 148 static int alg_bind(struct socket *sock, struct sockaddr *uaddr, int addr_len)
 149 {
 150         const u32 allowed = CRYPTO_ALG_KERN_DRIVER_ONLY;
 151         struct sock *sk = sock->sk;
 152         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 153         struct sockaddr_alg_new *sa = (void *)uaddr;
 154         const struct af_alg_type *type;
 155         void *private;
 156         int err;
 157
 158         if (sock->state == SS_CONNECTED)
 159                 return -EINVAL;
 160
 161         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct sockaddr_alg_new, salg_name) !=
 162                      offsetof(struct sockaddr_alg, salg_name));
 163         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct sockaddr_alg, salg_name) != sizeof(*sa));
 164
 165         if (addr_len < sizeof(*sa) + 1)
 166                 return -EINVAL;
 167
 168         /* If caller uses non-allowed flag, return error. */
 169         if ((sa->salg_feat & ~allowed) || (sa->salg_mask & ~allowed))
 170                 return -EINVAL;
 171
 172         sa->salg_type[sizeof(sa->salg_type) - 1] = 0;
 173         sa->salg_name[addr_len - sizeof(*sa) - 1] = 0;
 174
 175         type = alg_get_type(sa->salg_type);
 176         if (PTR_ERR(type) == -ENOENT) {
 177                 request_module("algif-%s", sa->salg_type);
 178                 type = alg_get_type(sa->salg_type);
 179         }
 180
 181         if (IS_ERR(type))
 182                 return PTR_ERR(type);
 183
 184         private = type->bind(sa->salg_name, sa->salg_feat, sa->salg_mask);
 185         if (IS_ERR(private)) {
 186                 module_put(type->owner);
 187                 return PTR_ERR(private);
 188         }
 189
 190         err = -EBUSY;
 191         lock_sock(sk);
 192         if (atomic_read(&ask->refcnt))
 193                 goto unlock;
 194
 195         swap(ask->type, type);
 196         swap(ask->private, private);
 197
 198         err = 0;
 199
 200 unlock:
 201         release_sock(sk);
 202
 203         alg_do_release(type, private);
 204
 205         return err;
 206 }
 207
 208 static int alg_setkey(struct sock *sk, sockptr_t ukey, unsigned int keylen)
 209 {
 210         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 211         const struct af_alg_type *type = ask->type;
 212         u8 *key;
 213         int err;
 214
 215         key = sock_kmalloc(sk, keylen, GFP_KERNEL);
 216         if (!key)
 217                 return -ENOMEM;
 218
 219         err = -EFAULT;
 220         if (copy_from_sockptr(key, ukey, keylen))
 221                 goto out;
 222
 223         err = type->setkey(ask->private, key, keylen);
 224
 225 out:
 226         sock_kzfree_s(sk, key, keylen);
 227
 228         return err;
 229 }
 230
 231 #ifdef CONFIG_KEYS
 232
 233 static const u8 *key_data_ptr_user(const struct key *key,
 234                                    unsigned int *datalen)
 235 {
 236         const struct user_key_payload *ukp;
 237
 238         ukp = user_key_payload_locked(key);
 239         if (IS_ERR_OR_NULL(ukp))
 240                 return ERR_PTR(-EKEYREVOKED);
 241
 242         *datalen = key->datalen;
 243
 244         return ukp->data;
 245 }
 246
 247 static const u8 *key_data_ptr_encrypted(const struct key *key,
 248                                         unsigned int *datalen)
 249 {
 250         const struct encrypted_key_payload *ekp;
 251
 252         ekp = dereference_key_locked(key);
 253         if (IS_ERR_OR_NULL(ekp))
 254                 return ERR_PTR(-EKEYREVOKED);
 255
 256         *datalen = ekp->decrypted_datalen;
 257
 258         return ekp->decrypted_data;
 259 }
 260
 261 static const u8 *key_data_ptr_trusted(const struct key *key,
 262                                       unsigned int *datalen)
 263 {
 264         const struct trusted_key_payload *tkp;
 265
 266         tkp = dereference_key_locked(key);
 267         if (IS_ERR_OR_NULL(tkp))
 268                 return ERR_PTR(-EKEYREVOKED);
 269
 270         *datalen = tkp->key_len;
 271
 272         return tkp->key;
 273 }
 274
 275 static struct key *lookup_key(key_serial_t serial)
 276 {
 277         key_ref_t key_ref;
 278
 279         key_ref = lookup_user_key(serial, 0, KEY_NEED_SEARCH);
 280         if (IS_ERR(key_ref))
 281                 return ERR_CAST(key_ref);
 282
 283         return key_ref_to_ptr(key_ref);
 284 }
 285
 286 static int alg_setkey_by_key_serial(struct alg_sock *ask, sockptr_t optval,
 287                                     unsigned int optlen)
 288 {
 289         const struct af_alg_type *type = ask->type;
 290         u8 *key_data = NULL;
 291         unsigned int key_datalen;
 292         key_serial_t serial;
 293         struct key *key;
 294         const u8 *ret;
 295         int err;
 296
 297         if (optlen != sizeof(serial))
 298                 return -EINVAL;
 299
 300         if (copy_from_sockptr(&serial, optval, optlen))
 301                 return -EFAULT;
 302
 303         key = lookup_key(serial);
 304         if (IS_ERR(key))
 305                 return PTR_ERR(key);
 306
 307         down_read(&key->sem);
 308
 309         ret = ERR_PTR(-ENOPROTOOPT);
 310         if (!strcmp(key->type->name, "user") ||
 311             !strcmp(key->type->name, "logon")) {
 312                 ret = key_data_ptr_user(key, &key_datalen);
 313         } else if (IS_REACHABLE(CONFIG_ENCRYPTED_KEYS) &&
 314                            !strcmp(key->type->name, "encrypted")) {
 315                 ret = key_data_ptr_encrypted(key, &key_datalen);
 316         } else if (IS_REACHABLE(CONFIG_TRUSTED_KEYS) &&
 317                            !strcmp(key->type->name, "trusted")) {
 318                 ret = key_data_ptr_trusted(key, &key_datalen);
 319         }
 320
 321         if (IS_ERR(ret)) {
 322                 up_read(&key->sem);
 323                 return PTR_ERR(ret);
 324         }
 325
 326         key_data = sock_kmalloc(&ask->sk, key_datalen, GFP_KERNEL);
 327         if (!key_data) {
 328                 up_read(&key->sem);
 329                 return -ENOMEM;
 330         }
 331
 332         memcpy(key_data, ret, key_datalen);
 333
 334         up_read(&key->sem);
 335
 336         err = type->setkey(ask->private, key_data, key_datalen);
 337
 338         sock_kzfree_s(&ask->sk, key_data, key_datalen);
 339
 340         return err;
 341 }
 342
 343 #else
 344
 345 static inline int alg_setkey_by_key_serial(struct alg_sock *ask,
 346                                            sockptr_t optval,
 347                                            unsigned int optlen)
 348 {
 349         return -ENOPROTOOPT;
 350 }
 351
 352 #endif
 353
 354 static int alg_setsockopt(struct socket *sock, int level, int optname,
 355                           sockptr_t optval, unsigned int optlen)
 356 {
 357         struct sock *sk = sock->sk;
 358         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 359         const struct af_alg_type *type;
 360         int err = -EBUSY;
 361
 362         lock_sock(sk);
 363         if (atomic_read(&ask->refcnt) != atomic_read(&ask->nokey_refcnt))
 364                 goto unlock;
 365
 366         type = ask->type;
 367
 368         err = -ENOPROTOOPT;
 369         if (level != SOL_ALG || !type)
 370                 goto unlock;
 371
 372         switch (optname) {
 373         case ALG_SET_KEY:
 374         case ALG_SET_KEY_BY_KEY_SERIAL:
 375                 if (sock->state == SS_CONNECTED)
 376                         goto unlock;
 377                 if (!type->setkey)
 378                         goto unlock;
 379
 380                 if (optname == ALG_SET_KEY_BY_KEY_SERIAL)
 381                         err = alg_setkey_by_key_serial(ask, optval, optlen);
 382                 else
 383                         err = alg_setkey(sk, optval, optlen);
 384                 break;
 385         case ALG_SET_AEAD_AUTHSIZE:
 386                 if (sock->state == SS_CONNECTED)
 387                         goto unlock;
 388                 if (!type->setauthsize)
 389                         goto unlock;
 390                 err = type->setauthsize(ask->private, optlen);
 391                 break;
 392         case ALG_SET_DRBG_ENTROPY:
 393                 if (sock->state == SS_CONNECTED)
 394                         goto unlock;
 395                 if (!type->setentropy)
 396                         goto unlock;
 397
 398                 err = type->setentropy(ask->private, optval, optlen);
 399         }
 400
 401 unlock:
 402         release_sock(sk);
 403
 404         return err;
 405 }
 406
 407 int af_alg_accept(struct sock *sk, struct socket *newsock, bool kern)
 408 {
 409         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 410         const struct af_alg_type *type;
 411         struct sock *sk2;
 412         unsigned int nokey;
 413         int err;
 414
 415         lock_sock(sk);
 416         type = ask->type;
 417
 418         err = -EINVAL;
 419         if (!type)
 420                 goto unlock;
 421
 422         sk2 = sk_alloc(sock_net(sk), PF_ALG, GFP_KERNEL, &alg_proto, kern);
 423         err = -ENOMEM;
 424         if (!sk2)
 425                 goto unlock;
 426
 427         sock_init_data(newsock, sk2);
 428         security_sock_graft(sk2, newsock);
 429         security_sk_clone(sk, sk2);
 430
 431         /*
 432          * newsock->ops assigned here to allow type->accept call to override
 433          * them when required.
 434          */
 435         newsock->ops = type->ops;
 436         err = type->accept(ask->private, sk2);
 437
 438         nokey = err == -ENOKEY;
 439         if (nokey && type->accept_nokey)
 440                 err = type->accept_nokey(ask->private, sk2);
 441
 442         if (err)
 443                 goto unlock;
 444
 445         if (atomic_inc_return_relaxed(&ask->refcnt) == 1)
 446                 sock_hold(sk);
 447         if (nokey) {
 448                 atomic_inc(&ask->nokey_refcnt);
 449                 atomic_set(&alg_sk(sk2)->nokey_refcnt, 1);
 450         }
 451         alg_sk(sk2)->parent = sk;
 452         alg_sk(sk2)->type = type;
 453
 454         newsock->state = SS_CONNECTED;
 455
 456         if (nokey)
 457                 newsock->ops = type->ops_nokey;
 458
 459         err = 0;
 460
 461 unlock:
 462         release_sock(sk);
 463
 464         return err;
 465 }
 466 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_accept);
 467
 468 static int alg_accept(struct socket *sock, struct socket *newsock, int flags,
 469                       bool kern)
 470 {
 471         return af_alg_accept(sock->sk, newsock, kern);
 472 }
 473
 474 static const struct proto_ops alg_proto_ops = {
 475         .family         =       PF_ALG,
 476         .owner          =       THIS_MODULE,
 477
 478         .connect        =       sock_no_connect,
 479         .socketpair     =       sock_no_socketpair,
 480         .getname        =       sock_no_getname,
 481         .ioctl          =       sock_no_ioctl,
 482         .listen         =       sock_no_listen,
 483         .shutdown       =       sock_no_shutdown,
 484         .mmap           =       sock_no_mmap,
 485         .sendpage       =       sock_no_sendpage,
 486         .sendmsg        =       sock_no_sendmsg,
 487         .recvmsg        =       sock_no_recvmsg,
 488
 489         .bind           =       alg_bind,
 490         .release        =       af_alg_release,
 491         .setsockopt     =       alg_setsockopt,
 492         .accept         =       alg_accept,
 493 };
 494
 495 static void alg_sock_destruct(struct sock *sk)
 496 {
 497         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 498
 499         alg_do_release(ask->type, ask->private);
 500 }
 501
 502 static int alg_create(struct net *net, struct socket *sock, int protocol,
 503                       int kern)
 504 {
 505         struct sock *sk;
 506         int err;
 507
 508         if (sock->type != SOCK_SEQPACKET)
 509                 return -ESOCKTNOSUPPORT;
 510         if (protocol != 0)
 511                 return -EPROTONOSUPPORT;
 512
 513         err = -ENOMEM;
 514         sk = sk_alloc(net, PF_ALG, GFP_KERNEL, &alg_proto, kern);
 515         if (!sk)
 516                 goto out;
 517
 518         sock->ops = &alg_proto_ops;
 519         sock_init_data(sock, sk);
 520
 521         sk->sk_destruct = alg_sock_destruct;
 522
 523         return 0;
 524 out:
 525         return err;
 526 }
 527
 528 static const struct net_proto_family alg_family = {
 529         .family =       PF_ALG,
 530         .create =       alg_create,
 531         .owner  =       THIS_MODULE,
 532 };
 533
 534 static void af_alg_link_sg(struct af_alg_sgl *sgl_prev,
 535                            struct af_alg_sgl *sgl_new)
 536 {
 537         sg_unmark_end(sgl_prev->sgt.sgl + sgl_prev->sgt.nents - 1);
 538         sg_chain(sgl_prev->sgt.sgl, sgl_prev->sgt.nents + 1, sgl_new->sgt.sgl);
 539 }
 540
 541 void af_alg_free_sg(struct af_alg_sgl *sgl)
 542 {
 543         int i;
 544
 545         if (sgl->sgt.sgl) {
 546                 if (sgl->need_unpin)
 547                         for (i = 0; i < sgl->sgt.nents; i++)
 548                                 unpin_user_page(sg_page(&sgl->sgt.sgl[i]));
 549                 if (sgl->sgt.sgl != sgl->sgl)
 550                         kvfree(sgl->sgt.sgl);
 551                 sgl->sgt.sgl = NULL;
 552         }
 553 }
 554 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_free_sg);
 555
 556 static int af_alg_cmsg_send(struct msghdr *msg, struct af_alg_control *con)
 557 {
 558         struct cmsghdr *cmsg;
 559
 560         for_each_cmsghdr(cmsg, msg) {
 561                 if (!CMSG_OK(msg, cmsg))
 562                         return -EINVAL;
 563                 if (cmsg->cmsg_level != SOL_ALG)
 564                         continue;
 565
 566                 switch (cmsg->cmsg_type) {
 567                 case ALG_SET_IV:
 568                         if (cmsg->cmsg_len < CMSG_LEN(sizeof(*con->iv)))
 569                                 return -EINVAL;
 570                         con->iv = (void *)CMSG_DATA(cmsg);
 571                         if (cmsg->cmsg_len < CMSG_LEN(con->iv->ivlen +
 572                                                       sizeof(*con->iv)))
 573                                 return -EINVAL;
 574                         break;
 575
 576                 case ALG_SET_OP:
 577                         if (cmsg->cmsg_len < CMSG_LEN(sizeof(u32)))
 578                                 return -EINVAL;
 579                         con->op = *(u32 *)CMSG_DATA(cmsg);
 580                         break;
 581
 582                 case ALG_SET_AEAD_ASSOCLEN:
 583                         if (cmsg->cmsg_len < CMSG_LEN(sizeof(u32)))
 584                                 return -EINVAL;
 585                         con->aead_assoclen = *(u32 *)CMSG_DATA(cmsg);
 586                         break;
 587
 588                 default:
 589                         return -EINVAL;
 590                 }
 591         }
 592
 593         return 0;
 594 }
 595
 596 /**
 597  * af_alg_alloc_tsgl - allocate the TX SGL
 598  *
 599  * @sk: socket of connection to user space
 600  * Return: 0 upon success, < 0 upon error
 601  */
 602 static int af_alg_alloc_tsgl(struct sock *sk)
 603 {
 604         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 605         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 606         struct af_alg_tsgl *sgl;
 607         struct scatterlist *sg = NULL;
 608
 609         sgl = list_entry(ctx->tsgl_list.prev, struct af_alg_tsgl, list);
 610         if (!list_empty(&ctx->tsgl_list))
 611                 sg = sgl->sg;
 612
 613         if (!sg || sgl->cur >= MAX_SGL_ENTS) {
 614                 sgl = sock_kmalloc(sk,
 615                                    struct_size(sgl, sg, (MAX_SGL_ENTS + 1)),
 616                                    GFP_KERNEL);
 617                 if (!sgl)
 618                         return -ENOMEM;
 619
 620                 sg_init_table(sgl->sg, MAX_SGL_ENTS + 1);
 621                 sgl->cur = 0;
 622
 623                 if (sg)
 624                         sg_chain(sg, MAX_SGL_ENTS + 1, sgl->sg);
 625
 626                 list_add_tail(&sgl->list, &ctx->tsgl_list);
 627         }
 628
 629         return 0;
 630 }
 631
 632 /**
 633  * af_alg_count_tsgl - Count number of TX SG entries
 634  *
 635  * The counting starts from the beginning of the SGL to @bytes. If
 636  * an @offset is provided, the counting of the SG entries starts at the @offset.
 637  *
 638  * @sk: socket of connection to user space
 639  * @bytes: Count the number of SG entries holding given number of bytes.
 640  * @offset: Start the counting of SG entries from the given offset.
 641  * Return: Number of TX SG entries found given the constraints
 642  */
 643 unsigned int af_alg_count_tsgl(struct sock *sk, size_t bytes, size_t offset)
 644 {
 645         const struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 646         const struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 647         const struct af_alg_tsgl *sgl;
 648         unsigned int i;
 649         unsigned int sgl_count = 0;
 650
 651         if (!bytes)
 652                 return 0;
 653
 654         list_for_each_entry(sgl, &ctx->tsgl_list, list) {
 655                 const struct scatterlist *sg = sgl->sg;
 656
 657                 for (i = 0; i < sgl->cur; i++) {
 658                         size_t bytes_count;
 659
 660                         /* Skip offset */
 661                         if (offset >= sg[i].length) {
 662                                 offset -= sg[i].length;
 663                                 bytes -= sg[i].length;
 664                                 continue;
 665                         }
 666
 667                         bytes_count = sg[i].length - offset;
 668
 669                         offset = 0;
 670                         sgl_count++;
 671
 672                         /* If we have seen requested number of bytes, stop */
 673                         if (bytes_count >= bytes)
 674                                 return sgl_count;
 675
 676                         bytes -= bytes_count;
 677                 }
 678         }
 679
 680         return sgl_count;
 681 }
 682 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_count_tsgl);
 683
 684 /**
 685  * af_alg_pull_tsgl - Release the specified buffers from TX SGL
 686  *
 687  * If @dst is non-null, reassign the pages to @dst. The caller must release
 688  * the pages. If @dst_offset is given only reassign the pages to @dst starting
 689  * at the @dst_offset (byte). The caller must ensure that @dst is large
 690  * enough (e.g. by using af_alg_count_tsgl with the same offset).
 691  *
 692  * @sk: socket of connection to user space
 693  * @used: Number of bytes to pull from TX SGL
 694  * @dst: If non-NULL, buffer is reassigned to dst SGL instead of releasing. The
 695  *       caller must release the buffers in dst.
 696  * @dst_offset: Reassign the TX SGL from given offset. All buffers before
 697  *              reaching the offset is released.
 698  */
 699 void af_alg_pull_tsgl(struct sock *sk, size_t used, struct scatterlist *dst,
 700                       size_t dst_offset)
 701 {
 702         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 703         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 704         struct af_alg_tsgl *sgl;
 705         struct scatterlist *sg;
 706         unsigned int i, j = 0;
 707
 708         while (!list_empty(&ctx->tsgl_list)) {
 709                 sgl = list_first_entry(&ctx->tsgl_list, struct af_alg_tsgl,
 710                                        list);
 711                 sg = sgl->sg;
 712
 713                 for (i = 0; i < sgl->cur; i++) {
 714                         size_t plen = min_t(size_t, used, sg[i].length);
 715                         struct page *page = sg_page(sg + i);
 716
 717                         if (!page)
 718                                 continue;
 719
 720                         /*
 721                          * Assumption: caller created af_alg_count_tsgl(len)
 722                          * SG entries in dst.
 723                          */
 724                         if (dst) {
 725                                 if (dst_offset >= plen) {
 726                                         /* discard page before offset */
 727                                         dst_offset -= plen;
 728                                 } else {
 729                                         /* reassign page to dst after offset */
 730                                         get_page(page);
 731                                         sg_set_page(dst + j, page,
 732                                                     plen - dst_offset,
 733                                                     sg[i].offset + dst_offset);
 734                                         dst_offset = 0;
 735                                         j++;
 736                                 }
 737                         }
 738
 739                         sg[i].length -= plen;
 740                         sg[i].offset += plen;
 741
 742                         used -= plen;
 743                         ctx->used -= plen;
 744
 745                         if (sg[i].length)
 746                                 return;
 747
 748                         put_page(page);
 749                         sg_assign_page(sg + i, NULL);
 750                 }
 751
 752                 list_del(&sgl->list);
 753                 sock_kfree_s(sk, sgl, struct_size(sgl, sg, MAX_SGL_ENTS + 1));
 754         }
 755
 756         if (!ctx->used)
 757                 ctx->merge = 0;
 758         ctx->init = ctx->more;
 759 }
 760 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_pull_tsgl);
 761
 762 /**
 763  * af_alg_free_areq_sgls - Release TX and RX SGLs of the request
 764  *
 765  * @areq: Request holding the TX and RX SGL
 766  */
 767 static void af_alg_free_areq_sgls(struct af_alg_async_req *areq)
 768 {
 769         struct sock *sk = areq->sk;
 770         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 771         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 772         struct af_alg_rsgl *rsgl, *tmp;
 773         struct scatterlist *tsgl;
 774         struct scatterlist *sg;
 775         unsigned int i;
 776
 777         list_for_each_entry_safe(rsgl, tmp, &areq->rsgl_list, list) {
 778                 atomic_sub(rsgl->sg_num_bytes, &ctx->rcvused);
 779                 af_alg_free_sg(&rsgl->sgl);
 780                 list_del(&rsgl->list);
 781                 if (rsgl != &areq->first_rsgl)
 782                         sock_kfree_s(sk, rsgl, sizeof(*rsgl));
 783         }
 784
 785         tsgl = areq->tsgl;
 786         if (tsgl) {
 787                 for_each_sg(tsgl, sg, areq->tsgl_entries, i) {
 788                         if (!sg_page(sg))
 789                                 continue;
 790                         put_page(sg_page(sg));
 791                 }
 792
 793                 sock_kfree_s(sk, tsgl, areq->tsgl_entries * sizeof(*tsgl));
 794         }
 795 }
 796
 797 /**
 798  * af_alg_wait_for_wmem - wait for availability of writable memory
 799  *
 800  * @sk: socket of connection to user space
 801  * @flags: If MSG_DONTWAIT is set, then only report if function would sleep
 802  * Return: 0 when writable memory is available, < 0 upon error
 803  */
 804 static int af_alg_wait_for_wmem(struct sock *sk, unsigned int flags)
 805 {
 806         DEFINE_WAIT_FUNC(wait, woken_wake_function);
 807         int err = -ERESTARTSYS;
 808         long timeout;
 809
 810         if (flags & MSG_DONTWAIT)
 811                 return -EAGAIN;
 812
 813         sk_set_bit(SOCKWQ_ASYNC_NOSPACE, sk);
 814
 815         add_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
 816         for (;;) {
 817                 if (signal_pending(current))
 818                         break;
 819                 timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
 820                 if (sk_wait_event(sk, &timeout, af_alg_writable(sk), &wait)) {
 821                         err = 0;
 822                         break;
 823                 }
 824         }
 825         remove_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
 826
 827         return err;
 828 }
 829
 830 /**
 831  * af_alg_wmem_wakeup - wakeup caller when writable memory is available
 832  *
 833  * @sk: socket of connection to user space
 834  */
 835 void af_alg_wmem_wakeup(struct sock *sk)
 836 {
 837         struct socket_wq *wq;
 838
 839         if (!af_alg_writable(sk))
 840                 return;
 841
 842         rcu_read_lock();
 843         wq = rcu_dereference(sk->sk_wq);
 844         if (skwq_has_sleeper(wq))
 845                 wake_up_interruptible_sync_poll(&wq->wait, EPOLLIN |
 846                                                            EPOLLRDNORM |
 847                                                            EPOLLRDBAND);
 848         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
 849         rcu_read_unlock();
 850 }
 851 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_wmem_wakeup);
 852
 853 /**
 854  * af_alg_wait_for_data - wait for availability of TX data
 855  *
 856  * @sk: socket of connection to user space
 857  * @flags: If MSG_DONTWAIT is set, then only report if function would sleep
 858  * @min: Set to minimum request size if partial requests are allowed.
 859  * Return: 0 when writable memory is available, < 0 upon error
 860  */
 861 int af_alg_wait_for_data(struct sock *sk, unsigned flags, unsigned min)
 862 {
 863         DEFINE_WAIT_FUNC(wait, woken_wake_function);
 864         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 865         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 866         long timeout;
 867         int err = -ERESTARTSYS;
 868
 869         if (flags & MSG_DONTWAIT)
 870                 return -EAGAIN;
 871
 872         sk_set_bit(SOCKWQ_ASYNC_WAITDATA, sk);
 873
 874         add_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
 875         for (;;) {
 876                 if (signal_pending(current))
 877                         break;
 878                 timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
 879                 if (sk_wait_event(sk, &timeout,
 880                                   ctx->init && (!ctx->more ||
 881                                                 (min && ctx->used >= min)),
 882                                   &wait)) {
 883                         err = 0;
 884                         break;
 885                 }
 886         }
 887         remove_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
 888
 889         sk_clear_bit(SOCKWQ_ASYNC_WAITDATA, sk);
 890
 891         return err;
 892 }
 893 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_wait_for_data);
 894
 895 /**
 896  * af_alg_data_wakeup - wakeup caller when new data can be sent to kernel
 897  *
 898  * @sk: socket of connection to user space
 899  */
 900 static void af_alg_data_wakeup(struct sock *sk)
 901 {
 902         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 903         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 904         struct socket_wq *wq;
 905
 906         if (!ctx->used)
 907                 return;
 908
 909         rcu_read_lock();
 910         wq = rcu_dereference(sk->sk_wq);
 911         if (skwq_has_sleeper(wq))
 912                 wake_up_interruptible_sync_poll(&wq->wait, EPOLLOUT |
 913                                                            EPOLLRDNORM |
 914                                                            EPOLLRDBAND);
 915         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_SPACE, POLL_OUT);
 916         rcu_read_unlock();
 917 }
 918
 919 /**
 920  * af_alg_sendmsg - implementation of sendmsg system call handler
 921  *
 922  * The sendmsg system call handler obtains the user data and stores it
 923  * in ctx->tsgl_list. This implies allocation of the required numbers of
 924  * struct af_alg_tsgl.
 925  *
 926  * In addition, the ctx is filled with the information sent via CMSG.
 927  *
 928  * @sock: socket of connection to user space
 929  * @msg: message from user space
 930  * @size: size of message from user space
 931  * @ivsize: the size of the IV for the cipher operation to verify that the
 932  *         user-space-provided IV has the right size
 933  * Return: the number of copied data upon success, < 0 upon error
 934  */
 935 int af_alg_sendmsg(struct socket *sock, struct msghdr *msg, size_t size,
 936                    unsigned int ivsize)
 937 {
 938         struct sock *sk = sock->sk;
 939         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 940         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 941         struct af_alg_tsgl *sgl;
 942         struct af_alg_control con = {};
 943         long copied = 0;
 944         bool enc = false;
 945         bool init = false;
 946         int err = 0;
 947
 948         if (msg->msg_controllen) {
 949                 err = af_alg_cmsg_send(msg, &con);
 950                 if (err)
 951                         return err;
 952
 953                 init = true;
 954                 switch (con.op) {
 955                 case ALG_OP_ENCRYPT:
 956                         enc = true;
 957                         break;
 958                 case ALG_OP_DECRYPT:
 959                         enc = false;
 960                         break;
 961                 default:
 962                         return -EINVAL;
 963                 }
 964
 965                 if (con.iv && con.iv->ivlen != ivsize)
 966                         return -EINVAL;
 967         }
 968
 969         lock_sock(sk);
 970         if (ctx->init && !ctx->more) {
 971                 if (ctx->used) {
 972                         err = -EINVAL;
 973                         goto unlock;
 974                 }
 975
 976                 pr_info_once(
 977                         "%s sent an empty control message without MSG_MORE.\n",
 978                         current->comm);
 979         }
 980         ctx->init = true;
 981
 982         if (init) {
 983                 ctx->enc = enc;
 984                 if (con.iv)
 985                         memcpy(ctx->iv, con.iv->iv, ivsize);
 986
 987                 ctx->aead_assoclen = con.aead_assoclen;
 988         }
 989
 990         while (size) {
 991                 struct scatterlist *sg;
 992                 size_t len = size;
 993                 ssize_t plen;
 994
 995                 /* use the existing memory in an allocated page */
 996                 if (ctx->merge) {
 997                         sgl = list_entry(ctx->tsgl_list.prev,
 998                                          struct af_alg_tsgl, list);
 999                         sg = sgl->sg + sgl->cur - 1;
1000                         len = min_t(size_t, len,
1001                                     PAGE_SIZE - sg->offset - sg->length);
1002
1003                         err = memcpy_from_msg(page_address(sg_page(sg)) +
1004                                               sg->offset + sg->length,
1005                                               msg, len);
1006                         if (err)
1007                                 goto unlock;
1008
1009                         sg->length += len;
1010                         ctx->merge = (sg->offset + sg->length) &
1011                                      (PAGE_SIZE - 1);
1012
1013                         ctx->used += len;
1014                         copied += len;
1015                         size -= len;
1016                         continue;
1017                 }
1018
1019                 if (!af_alg_writable(sk)) {
1020                         err = af_alg_wait_for_wmem(sk, msg->msg_flags);
1021                         if (err)
1022                                 goto unlock;
1023                 }
1024
1025                 /* allocate a new page */
1026                 len = min_t(unsigned long, len, af_alg_sndbuf(sk));
1027
1028                 err = af_alg_alloc_tsgl(sk);
1029                 if (err)
1030                         goto unlock;
1031
1032                 sgl = list_entry(ctx->tsgl_list.prev, struct af_alg_tsgl,
1033                                  list);
1034                 sg = sgl->sg;
1035                 if (sgl->cur)
1036                         sg_unmark_end(sg + sgl->cur - 1);
1037
1038                 if (msg->msg_flags & MSG_SPLICE_PAGES) {
1039                         struct sg_table sgtable = {
1040                                 .sgl            = sg,
1041                                 .nents          = sgl->cur,
1042                                 .orig_nents     = sgl->cur,
1043                         };
1044
1045                         plen = extract_iter_to_sg(&msg->msg_iter, len, &sgtable,
1046                                                   MAX_SGL_ENTS, 0);
1047                         if (plen < 0) {
1048                                 err = plen;
1049                                 goto unlock;
1050                         }
1051
1052                         for (; sgl->cur < sgtable.nents; sgl->cur++)
1053                                 get_page(sg_page(&sg[sgl->cur]));
1054                         len -= plen;
1055                         ctx->used += plen;
1056                         copied += plen;
1057                         size -= plen;
1058                 } else {
1059                         do {
1060                                 struct page *pg;
1061                                 unsigned int i = sgl->cur;
1062
1063                                 plen = min_t(size_t, len, PAGE_SIZE);
1064
1065                                 pg = alloc_page(GFP_KERNEL);
1066                                 if (!pg) {
1067                                         err = -ENOMEM;
1068                                         goto unlock;
1069                                 }
1070
1071                                 sg_assign_page(sg + i, pg);
1072
1073                                 err = memcpy_from_msg(
1074                                         page_address(sg_page(sg + i)),
1075                                         msg, plen);
1076                                 if (err) {
1077                                         __free_page(sg_page(sg + i));
1078                                         sg_assign_page(sg + i, NULL);
1079                                         goto unlock;
1080                                 }
1081
1082                                 sg[i].length = plen;
1083                                 len -= plen;
1084                                 ctx->used += plen;
1085                                 copied += plen;
1086                                 size -= plen;
1087                                 sgl->cur++;
1088                         } while (len && sgl->cur < MAX_SGL_ENTS);
1089                 }
1090
1091                 if (!size)
1092                         sg_mark_end(sg + sgl->cur - 1);
1093
1094                 ctx->merge = plen & (PAGE_SIZE - 1);
1095         }
1096
1097         err = 0;
1098
1099         ctx->more = msg->msg_flags & MSG_MORE;
1100
1101 unlock:
1102         af_alg_data_wakeup(sk);
1103         release_sock(sk);
1104
1105         return copied ?: err;
1106 }
1107 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_sendmsg);
1108
1109 /**
1110  * af_alg_sendpage - sendpage system call handler
1111  * @sock: socket of connection to user space to write to
1112  * @page: data to send
1113  * @offset: offset into page to begin sending
1114  * @size: length of data
1115  * @flags: message send/receive flags
1116  *
1117  * This is a generic implementation of sendpage to fill ctx->tsgl_list.
1118  */
1119 ssize_t af_alg_sendpage(struct socket *sock, struct page *page,
1120                         int offset, size_t size, int flags)
1121 {
1122         struct bio_vec bvec;
1123         struct msghdr msg = {
1124                 .msg_flags = flags | MSG_SPLICE_PAGES,
1125         };
1126
1127         if (flags & MSG_SENDPAGE_NOTLAST)
1128                 msg.msg_flags |= MSG_MORE;
1129
1130         bvec_set_page(&bvec, page, size, offset);
1131         iov_iter_bvec(&msg.msg_iter, ITER_SOURCE, &bvec, 1, size);
1132         return sock_sendmsg(sock, &msg);
1133 }
1134 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_sendpage);
1135
1136 /**
1137  * af_alg_free_resources - release resources required for crypto request
1138  * @areq: Request holding the TX and RX SGL
1139  */
1140 void af_alg_free_resources(struct af_alg_async_req *areq)
1141 {
1142         struct sock *sk = areq->sk;
1143
1144         af_alg_free_areq_sgls(areq);
1145         sock_kfree_s(sk, areq, areq->areqlen);
1146 }
1147 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_free_resources);
1148
1149 /**
1150  * af_alg_async_cb - AIO callback handler
1151  * @data: async request completion data
1152  * @err: if non-zero, error result to be returned via ki_complete();
1153  *       otherwise return the AIO output length via ki_complete().
1154  *
1155  * This handler cleans up the struct af_alg_async_req upon completion of the
1156  * AIO operation.
1157  *
1158  * The number of bytes to be generated with the AIO operation must be set
1159  * in areq->outlen before the AIO callback handler is invoked.
1160  */
1161 void af_alg_async_cb(void *data, int err)
1162 {
1163         struct af_alg_async_req *areq = data;
1164         struct sock *sk = areq->sk;
1165         struct kiocb *iocb = areq->iocb;
1166         unsigned int resultlen;
1167
1168         /* Buffer size written by crypto operation. */
1169         resultlen = areq->outlen;
1170
1171         af_alg_free_resources(areq);
1172         sock_put(sk);
1173
1174         iocb->ki_complete(iocb, err ? err : (int)resultlen);
1175 }
1176 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_async_cb);
1177
1178 /**
1179  * af_alg_poll - poll system call handler
1180  * @file: file pointer
1181  * @sock: socket to poll
1182  * @wait: poll_table
1183  */
1184 __poll_t af_alg_poll(struct file *file, struct socket *sock,
1185                          poll_table *wait)
1186 {
1187         struct sock *sk = sock->sk;
1188         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
1189         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
1190         __poll_t mask;
1191
1192         sock_poll_wait(file, sock, wait);
1193         mask = 0;
1194
1195         if (!ctx->more || ctx->used)
1196                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
1197
1198         if (af_alg_writable(sk))
1199                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM | EPOLLWRBAND;
1200
1201         return mask;
1202 }
1203 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_poll);
1204
1205 /**
1206  * af_alg_alloc_areq - allocate struct af_alg_async_req
1207  *
1208  * @sk: socket of connection to user space
1209  * @areqlen: size of struct af_alg_async_req + crypto_*_reqsize
1210  * Return: allocated data structure or ERR_PTR upon error
1211  */
1212 struct af_alg_async_req *af_alg_alloc_areq(struct sock *sk,
1213                                            unsigned int areqlen)
1214 {
1215         struct af_alg_async_req *areq = sock_kmalloc(sk, areqlen, GFP_KERNEL);
1216
1217         if (unlikely(!areq))
1218                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1219
1220         areq->areqlen = areqlen;
1221         areq->sk = sk;
1222         areq->last_rsgl = NULL;
1223         INIT_LIST_HEAD(&areq->rsgl_list);
1224         areq->tsgl = NULL;
1225         areq->tsgl_entries = 0;
1226
1227         return areq;
1228 }
1229 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_alloc_areq);
1230
1231 /**
1232  * af_alg_get_rsgl - create the RX SGL for the output data from the crypto
1233  *                   operation
1234  *
1235  * @sk: socket of connection to user space
1236  * @msg: user space message
1237  * @flags: flags used to invoke recvmsg with
1238  * @areq: instance of the cryptographic request that will hold the RX SGL
1239  * @maxsize: maximum number of bytes to be pulled from user space
1240  * @outlen: number of bytes in the RX SGL
1241  * Return: 0 on success, < 0 upon error
1242  */
1243 int af_alg_get_rsgl(struct sock *sk, struct msghdr *msg, int flags,
1244                     struct af_alg_async_req *areq, size_t maxsize,
1245                     size_t *outlen)
1246 {
1247         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
1248         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
1249         size_t len = 0;
1250
1251         while (maxsize > len && msg_data_left(msg)) {
1252                 struct af_alg_rsgl *rsgl;
1253                 ssize_t err;
1254                 size_t seglen;
1255
1256                 /* limit the amount of readable buffers */
1257                 if (!af_alg_readable(sk))
1258                         break;
1259
1260                 seglen = min_t(size_t, (maxsize - len),
1261                                msg_data_left(msg));
1262
1263                 if (list_empty(&areq->rsgl_list)) {
1264                         rsgl = &areq->first_rsgl;
1265                 } else {
1266                         rsgl = sock_kmalloc(sk, sizeof(*rsgl), GFP_KERNEL);
1267                         if (unlikely(!rsgl))
1268                                 return -ENOMEM;
1269                 }
1270
1271                 rsgl->sgl.sgt.sgl = rsgl->sgl.sgl;
1272                 rsgl->sgl.sgt.nents = 0;
1273                 rsgl->sgl.sgt.orig_nents = 0;
1274                 list_add_tail(&rsgl->list, &areq->rsgl_list);
1275
1276                 sg_init_table(rsgl->sgl.sgt.sgl, ALG_MAX_PAGES);
1277                 err = extract_iter_to_sg(&msg->msg_iter, seglen, &rsgl->sgl.sgt,
1278                                          ALG_MAX_PAGES, 0);
1279                 if (err < 0) {
1280                         rsgl->sg_num_bytes = 0;
1281                         return err;
1282                 }
1283
1284                 sg_mark_end(rsgl->sgl.sgt.sgl + rsgl->sgl.sgt.nents - 1);
1285                 rsgl->sgl.need_unpin =
1286                         iov_iter_extract_will_pin(&msg->msg_iter);
1287
1288                 /* chain the new scatterlist with previous one */
1289                 if (areq->last_rsgl)
1290                         af_alg_link_sg(&areq->last_rsgl->sgl, &rsgl->sgl);
1291
1292                 areq->last_rsgl = rsgl;
1293                 len += err;
1294                 atomic_add(err, &ctx->rcvused);
1295                 rsgl->sg_num_bytes = err;
1296         }
1297
1298         *outlen = len;
1299         return 0;
1300 }
1301 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_get_rsgl);
1302
1303 static int __init af_alg_init(void)
1304 {
1305         int err = proto_register(&alg_proto, 0);
1306
1307         if (err)
1308                 goto out;
1309
1310         err = sock_register(&alg_family);
1311         if (err != 0)
1312                 goto out_unregister_proto;
1313
1314 out:
1315         return err;
1316
1317 out_unregister_proto:
1318         proto_unregister(&alg_proto);
1319         goto out;
1320 }
1321
1322 static void __exit af_alg_exit(void)
1323 {
1324         sock_unregister(PF_ALG);
1325         proto_unregister(&alg_proto);
1326 }
1327
1328 module_init(af_alg_init);
1329 module_exit(af_alg_exit);
1330 MODULE_LICENSE("GPL");
1331 MODULE_ALIAS_NETPROTO(AF_ALG);