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