ipc/mqueue.c

   1 /*
   2  * POSIX message queues filesystem for Linux.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2003,2004  Krzysztof Benedyczak    (golbi@mat.uni.torun.pl)
   5  *                          Michal Wronski          (michal.wronski@gmail.com)
   6  *
   7  * Spinlocks:               Mohamed Abbas           (abbas.mohamed@intel.com)
   8  * Lockless receive & send, fd based notify:
   9  *                          Manfred Spraul          (manfred@colorfullife.com)
  10  *
  11  * Audit:                   George Wilson           (ltcgcw@us.ibm.com)
  12  *
  13  * This file is released under the GPL.
  14  */
  15
  16 #include <linux/capability.h>
  17 #include <linux/init.h>
  18 #include <linux/pagemap.h>
  19 #include <linux/file.h>
  20 #include <linux/mount.h>
  21 #include <linux/fs_context.h>
  22 #include <linux/namei.h>
  23 #include <linux/sysctl.h>
  24 #include <linux/poll.h>
  25 #include <linux/mqueue.h>
  26 #include <linux/msg.h>
  27 #include <linux/skbuff.h>
  28 #include <linux/vmalloc.h>
  29 #include <linux/netlink.h>
  30 #include <linux/syscalls.h>
  31 #include <linux/audit.h>
  32 #include <linux/signal.h>
  33 #include <linux/mutex.h>
  34 #include <linux/nsproxy.h>
  35 #include <linux/pid.h>
  36 #include <linux/ipc_namespace.h>
  37 #include <linux/user_namespace.h>
  38 #include <linux/slab.h>
  39 #include <linux/sched/wake_q.h>
  40 #include <linux/sched/signal.h>
  41 #include <linux/sched/user.h>
  42
  43 #include <net/sock.h>
  44 #include "util.h"
  45
  46 struct mqueue_fs_context {
  47         struct ipc_namespace    *ipc_ns;
  48 };
  49
  50 #define MQUEUE_MAGIC    0x19800202
  51 #define DIRENT_SIZE     20
  52 #define FILENT_SIZE     80
  53
  54 #define SEND            0
  55 #define RECV            1
  56
  57 #define STATE_NONE      0
  58 #define STATE_READY     1
  59
  60 struct posix_msg_tree_node {
  61         struct rb_node          rb_node;
  62         struct list_head        msg_list;
  63         int                     priority;
  64 };
  65
  66 /*
  67  * Locking:
  68  *
  69  * Accesses to a message queue are synchronized by acquiring info->lock.
  70  *
  71  * There are two notable exceptions:
  72  * - The actual wakeup of a sleeping task is performed using the wake_q
  73  *   framework. info->lock is already released when wake_up_q is called.
  74  * - The exit codepaths after sleeping check ext_wait_queue->state without
  75  *   any locks. If it is STATE_READY, then the syscall is completed without
  76  *   acquiring info->lock.
  77  *
  78  * MQ_BARRIER:
  79  * To achieve proper release/acquire memory barrier pairing, the state is set to
  80  * STATE_READY with smp_store_release(), and it is read with READ_ONCE followed
  81  * by smp_acquire__after_ctrl_dep(). In addition, wake_q_add_safe() is used.
  82  *
  83  * This prevents the following races:
  84  *
  85  * 1) With the simple wake_q_add(), the task could be gone already before
  86  *    the increase of the reference happens
  87  * Thread A
  88  *                              Thread B
  89  * WRITE_ONCE(wait.state, STATE_NONE);
  90  * schedule_hrtimeout()
  91  *                              wake_q_add(A)
  92  *                              if (cmpxchg()) // success
  93  *                                 ->state = STATE_READY (reordered)
  94  * <timeout returns>
  95  * if (wait.state == STATE_READY) return;
  96  * sysret to user space
  97  * sys_exit()
  98  *                              get_task_struct() // UaF
  99  *
 100  * Solution: Use wake_q_add_safe() and perform the get_task_struct() before
 101  * the smp_store_release() that does ->state = STATE_READY.
 102  *
 103  * 2) Without proper _release/_acquire barriers, the woken up task
 104  *    could read stale data
 105  *
 106  * Thread A
 107  *                              Thread B
 108  * do_mq_timedreceive
 109  * WRITE_ONCE(wait.state, STATE_NONE);
 110  * schedule_hrtimeout()
 111  *                              state = STATE_READY;
 112  * <timeout returns>
 113  * if (wait.state == STATE_READY) return;
 114  * msg_ptr = wait.msg;          // Access to stale data!
 115  *                              receiver->msg = message; (reordered)
 116  *
 117  * Solution: use _release and _acquire barriers.
 118  *
 119  * 3) There is intentionally no barrier when setting current->state
 120  *    to TASK_INTERRUPTIBLE: spin_unlock(&info->lock) provides the
 121  *    release memory barrier, and the wakeup is triggered when holding
 122  *    info->lock, i.e. spin_lock(&info->lock) provided a pairing
 123  *    acquire memory barrier.
 124  */
 125
 126 struct ext_wait_queue {         /* queue of sleeping tasks */
 127         struct task_struct *task;
 128         struct list_head list;
 129         struct msg_msg *msg;    /* ptr of loaded message */
 130         int state;              /* one of STATE_* values */
 131 };
 132
 133 struct mqueue_inode_info {
 134         spinlock_t lock;
 135         struct inode vfs_inode;
 136         wait_queue_head_t wait_q;
 137
 138         struct rb_root msg_tree;
 139         struct rb_node *msg_tree_rightmost;
 140         struct posix_msg_tree_node *node_cache;
 141         struct mq_attr attr;
 142
 143         struct sigevent notify;
 144         struct pid *notify_owner;
 145         u32 notify_self_exec_id;
 146         struct user_namespace *notify_user_ns;
 147         struct ucounts *ucounts;        /* user who created, for accounting */
 148         struct sock *notify_sock;
 149         struct sk_buff *notify_cookie;
 150
 151         /* for tasks waiting for free space and messages, respectively */
 152         struct ext_wait_queue e_wait_q[2];
 153
 154         unsigned long qsize; /* size of queue in memory (sum of all msgs) */
 155 };
 156
 157 static struct file_system_type mqueue_fs_type;
 158 static const struct inode_operations mqueue_dir_inode_operations;
 159 static const struct file_operations mqueue_file_operations;
 160 static const struct super_operations mqueue_super_ops;
 161 static const struct fs_context_operations mqueue_fs_context_ops;
 162 static void remove_notification(struct mqueue_inode_info *info);
 163
 164 static struct kmem_cache *mqueue_inode_cachep;
 165
 166 static struct ctl_table_header *mq_sysctl_table;
 167
 168 static inline struct mqueue_inode_info *MQUEUE_I(struct inode *inode)
 169 {
 170         return container_of(inode, struct mqueue_inode_info, vfs_inode);
 171 }
 172
 173 /*
 174  * This routine should be called with the mq_lock held.
 175  */
 176 static inline struct ipc_namespace *__get_ns_from_inode(struct inode *inode)
 177 {
 178         return get_ipc_ns(inode->i_sb->s_fs_info);
 179 }
 180
 181 static struct ipc_namespace *get_ns_from_inode(struct inode *inode)
 182 {
 183         struct ipc_namespace *ns;
 184
 185         spin_lock(&mq_lock);
 186         ns = __get_ns_from_inode(inode);
 187         spin_unlock(&mq_lock);
 188         return ns;
 189 }
 190
 191 /* Auxiliary functions to manipulate messages' list */
 192 static int msg_insert(struct msg_msg *msg, struct mqueue_inode_info *info)
 193 {
 194         struct rb_node **p, *parent = NULL;
 195         struct posix_msg_tree_node *leaf;
 196         bool rightmost = true;
 197
 198         p = &info->msg_tree.rb_node;
 199         while (*p) {
 200                 parent = *p;
 201                 leaf = rb_entry(parent, struct posix_msg_tree_node, rb_node);
 202
 203                 if (likely(leaf->priority == msg->m_type))
 204                         goto insert_msg;
 205                 else if (msg->m_type < leaf->priority) {
 206                         p = &(*p)->rb_left;
 207                         rightmost = false;
 208                 } else
 209                         p = &(*p)->rb_right;
 210         }
 211         if (info->node_cache) {
 212                 leaf = info->node_cache;
 213                 info->node_cache = NULL;
 214         } else {
 215                 leaf = kmalloc(sizeof(*leaf), GFP_ATOMIC);
 216                 if (!leaf)
 217                         return -ENOMEM;
 218                 INIT_LIST_HEAD(&leaf->msg_list);
 219         }
 220         leaf->priority = msg->m_type;
 221
 222         if (rightmost)
 223                 info->msg_tree_rightmost = &leaf->rb_node;
 224
 225         rb_link_node(&leaf->rb_node, parent, p);
 226         rb_insert_color(&leaf->rb_node, &info->msg_tree);
 227 insert_msg:
 228         info->attr.mq_curmsgs++;
 229         info->qsize += msg->m_ts;
 230         list_add_tail(&msg->m_list, &leaf->msg_list);
 231         return 0;
 232 }
 233
 234 static inline void msg_tree_erase(struct posix_msg_tree_node *leaf,
 235                                   struct mqueue_inode_info *info)
 236 {
 237         struct rb_node *node = &leaf->rb_node;
 238
 239         if (info->msg_tree_rightmost == node)
 240                 info->msg_tree_rightmost = rb_prev(node);
 241
 242         rb_erase(node, &info->msg_tree);
 243         if (info->node_cache)
 244                 kfree(leaf);
 245         else
 246                 info->node_cache = leaf;
 247 }
 248
 249 static inline struct msg_msg *msg_get(struct mqueue_inode_info *info)
 250 {
 251         struct rb_node *parent = NULL;
 252         struct posix_msg_tree_node *leaf;
 253         struct msg_msg *msg;
 254
 255 try_again:
 256         /*
 257          * During insert, low priorities go to the left and high to the
 258          * right.  On receive, we want the highest priorities first, so
 259          * walk all the way to the right.
 260          */
 261         parent = info->msg_tree_rightmost;
 262         if (!parent) {
 263                 if (info->attr.mq_curmsgs) {
 264                         pr_warn_once("Inconsistency in POSIX message queue, "
 265                                      "no tree element, but supposedly messages "
 266                                      "should exist!\n");
 267                         info->attr.mq_curmsgs = 0;
 268                 }
 269                 return NULL;
 270         }
 271         leaf = rb_entry(parent, struct posix_msg_tree_node, rb_node);
 272         if (unlikely(list_empty(&leaf->msg_list))) {
 273                 pr_warn_once("Inconsistency in POSIX message queue, "
 274                              "empty leaf node but we haven't implemented "
 275                              "lazy leaf delete!\n");
 276                 msg_tree_erase(leaf, info);
 277                 goto try_again;
 278         } else {
 279                 msg = list_first_entry(&leaf->msg_list,
 280                                        struct msg_msg, m_list);
 281                 list_del(&msg->m_list);
 282                 if (list_empty(&leaf->msg_list)) {
 283                         msg_tree_erase(leaf, info);
 284                 }
 285         }
 286         info->attr.mq_curmsgs--;
 287         info->qsize -= msg->m_ts;
 288         return msg;
 289 }
 290
 291 static struct inode *mqueue_get_inode(struct super_block *sb,
 292                 struct ipc_namespace *ipc_ns, umode_t mode,
 293                 struct mq_attr *attr)
 294 {
 295         struct inode *inode;
 296         int ret = -ENOMEM;
 297
 298         inode = new_inode(sb);
 299         if (!inode)
 300                 goto err;
 301
 302         inode->i_ino = get_next_ino();
 303         inode->i_mode = mode;
 304         inode->i_uid = current_fsuid();
 305         inode->i_gid = current_fsgid();
 306         inode->i_mtime = inode->i_ctime = inode->i_atime = current_time(inode);
 307
 308         if (S_ISREG(mode)) {
 309                 struct mqueue_inode_info *info;
 310                 unsigned long mq_bytes, mq_treesize;
 311
 312                 inode->i_fop = &mqueue_file_operations;
 313                 inode->i_size = FILENT_SIZE;
 314                 /* mqueue specific info */
 315                 info = MQUEUE_I(inode);
 316                 spin_lock_init(&info->lock);
 317                 init_waitqueue_head(&info->wait_q);
 318                 INIT_LIST_HEAD(&info->e_wait_q[0].list);
 319                 INIT_LIST_HEAD(&info->e_wait_q[1].list);
 320                 info->notify_owner = NULL;
 321                 info->notify_user_ns = NULL;
 322                 info->qsize = 0;
 323                 info->ucounts = NULL;   /* set when all is ok */
 324                 info->msg_tree = RB_ROOT;
 325                 info->msg_tree_rightmost = NULL;
 326                 info->node_cache = NULL;
 327                 memset(&info->attr, 0, sizeof(info->attr));
 328                 info->attr.mq_maxmsg = min(ipc_ns->mq_msg_max,
 329                                            ipc_ns->mq_msg_default);
 330                 info->attr.mq_msgsize = min(ipc_ns->mq_msgsize_max,
 331                                             ipc_ns->mq_msgsize_default);
 332                 if (attr) {
 333                         info->attr.mq_maxmsg = attr->mq_maxmsg;
 334                         info->attr.mq_msgsize = attr->mq_msgsize;
 335                 }
 336                 /*
 337                  * We used to allocate a static array of pointers and account
 338                  * the size of that array as well as one msg_msg struct per
 339                  * possible message into the queue size. That's no longer
 340                  * accurate as the queue is now an rbtree and will grow and
 341                  * shrink depending on usage patterns.  We can, however, still
 342                  * account one msg_msg struct per message, but the nodes are
 343                  * allocated depending on priority usage, and most programs
 344                  * only use one, or a handful, of priorities.  However, since
 345                  * this is pinned memory, we need to assume worst case, so
 346                  * that means the min(mq_maxmsg, max_priorities) * struct
 347                  * posix_msg_tree_node.
 348                  */
 349
 350                 ret = -EINVAL;
 351                 if (info->attr.mq_maxmsg <= 0 || info->attr.mq_msgsize <= 0)
 352                         goto out_inode;
 353                 if (capable(CAP_SYS_RESOURCE)) {
 354                         if (info->attr.mq_maxmsg > HARD_MSGMAX ||
 355                             info->attr.mq_msgsize > HARD_MSGSIZEMAX)
 356                                 goto out_inode;
 357                 } else {
 358                         if (info->attr.mq_maxmsg > ipc_ns->mq_msg_max ||
 359                                         info->attr.mq_msgsize > ipc_ns->mq_msgsize_max)
 360                                 goto out_inode;
 361                 }
 362                 ret = -EOVERFLOW;
 363                 /* check for overflow */
 364                 if (info->attr.mq_msgsize > ULONG_MAX/info->attr.mq_maxmsg)
 365                         goto out_inode;
 366                 mq_treesize = info->attr.mq_maxmsg * sizeof(struct msg_msg) +
 367                         min_t(unsigned int, info->attr.mq_maxmsg, MQ_PRIO_MAX) *
 368                         sizeof(struct posix_msg_tree_node);
 369                 mq_bytes = info->attr.mq_maxmsg * info->attr.mq_msgsize;
 370                 if (mq_bytes + mq_treesize < mq_bytes)
 371                         goto out_inode;
 372                 mq_bytes += mq_treesize;
 373                 info->ucounts = get_ucounts(current_ucounts());
 374                 if (info->ucounts) {
 375                         long msgqueue;
 376
 377                         spin_lock(&mq_lock);
 378                         msgqueue = inc_rlimit_ucounts(info->ucounts, UCOUNT_RLIMIT_MSGQUEUE, mq_bytes);
 379                         if (msgqueue == LONG_MAX || msgqueue > rlimit(RLIMIT_MSGQUEUE)) {
 380                                 dec_rlimit_ucounts(info->ucounts, UCOUNT_RLIMIT_MSGQUEUE, mq_bytes);
 381                                 spin_unlock(&mq_lock);
 382                                 put_ucounts(info->ucounts);
 383                                 info->ucounts = NULL;
 384                                 /* mqueue_evict_inode() releases info->messages */
 385                                 ret = -EMFILE;
 386                                 goto out_inode;
 387                         }
 388                         spin_unlock(&mq_lock);
 389                 }
 390         } else if (S_ISDIR(mode)) {
 391                 inc_nlink(inode);
 392                 /* Some things misbehave if size == 0 on a directory */
 393                 inode->i_size = 2 * DIRENT_SIZE;
 394                 inode->i_op = &mqueue_dir_inode_operations;
 395                 inode->i_fop = &simple_dir_operations;
 396         }
 397
 398         return inode;
 399 out_inode:
 400         iput(inode);
 401 err:
 402         return ERR_PTR(ret);
 403 }
 404
 405 static int mqueue_fill_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
 406 {
 407         struct inode *inode;
 408         struct ipc_namespace *ns = sb->s_fs_info;
 409
 410         sb->s_iflags |= SB_I_NOEXEC | SB_I_NODEV;
 411         sb->s_blocksize = PAGE_SIZE;
 412         sb->s_blocksize_bits = PAGE_SHIFT;
 413         sb->s_magic = MQUEUE_MAGIC;
 414         sb->s_op = &mqueue_super_ops;
 415
 416         inode = mqueue_get_inode(sb, ns, S_IFDIR | S_ISVTX | S_IRWXUGO, NULL);
 417         if (IS_ERR(inode))
 418                 return PTR_ERR(inode);
 419
 420         sb->s_root = d_make_root(inode);
 421         if (!sb->s_root)
 422                 return -ENOMEM;
 423         return 0;
 424 }
 425
 426 static int mqueue_get_tree(struct fs_context *fc)
 427 {
 428         struct mqueue_fs_context *ctx = fc->fs_private;
 429
 430         return get_tree_keyed(fc, mqueue_fill_super, ctx->ipc_ns);
 431 }
 432
 433 static void mqueue_fs_context_free(struct fs_context *fc)
 434 {
 435         struct mqueue_fs_context *ctx = fc->fs_private;
 436
 437         put_ipc_ns(ctx->ipc_ns);
 438         kfree(ctx);
 439 }
 440
 441 static int mqueue_init_fs_context(struct fs_context *fc)
 442 {
 443         struct mqueue_fs_context *ctx;
 444
 445         ctx = kzalloc(sizeof(struct mqueue_fs_context), GFP_KERNEL);
 446         if (!ctx)
 447                 return -ENOMEM;
 448
 449         ctx->ipc_ns = get_ipc_ns(current->nsproxy->ipc_ns);
 450         put_user_ns(fc->user_ns);
 451         fc->user_ns = get_user_ns(ctx->ipc_ns->user_ns);
 452         fc->fs_private = ctx;
 453         fc->ops = &mqueue_fs_context_ops;
 454         return 0;
 455 }
 456
 457 static struct vfsmount *mq_create_mount(struct ipc_namespace *ns)
 458 {
 459         struct mqueue_fs_context *ctx;
 460         struct fs_context *fc;
 461         struct vfsmount *mnt;
 462
 463         fc = fs_context_for_mount(&mqueue_fs_type, SB_KERNMOUNT);
 464         if (IS_ERR(fc))
 465                 return ERR_CAST(fc);
 466
 467         ctx = fc->fs_private;
 468         put_ipc_ns(ctx->ipc_ns);
 469         ctx->ipc_ns = get_ipc_ns(ns);
 470         put_user_ns(fc->user_ns);
 471         fc->user_ns = get_user_ns(ctx->ipc_ns->user_ns);
 472
 473         mnt = fc_mount(fc);
 474         put_fs_context(fc);
 475         return mnt;
 476 }
 477
 478 static void init_once(void *foo)
 479 {
 480         struct mqueue_inode_info *p = (struct mqueue_inode_info *) foo;
 481
 482         inode_init_once(&p->vfs_inode);
 483 }
 484
 485 static struct inode *mqueue_alloc_inode(struct super_block *sb)
 486 {
 487         struct mqueue_inode_info *ei;
 488
 489         ei = kmem_cache_alloc(mqueue_inode_cachep, GFP_KERNEL);
 490         if (!ei)
 491                 return NULL;
 492         return &ei->vfs_inode;
 493 }
 494
 495 static void mqueue_free_inode(struct inode *inode)
 496 {
 497         kmem_cache_free(mqueue_inode_cachep, MQUEUE_I(inode));
 498 }
 499
 500 static void mqueue_evict_inode(struct inode *inode)
 501 {
 502         struct mqueue_inode_info *info;
 503         struct ipc_namespace *ipc_ns;
 504         struct msg_msg *msg, *nmsg;
 505         LIST_HEAD(tmp_msg);
 506
 507         clear_inode(inode);
 508
 509         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 510                 return;
 511
 512         ipc_ns = get_ns_from_inode(inode);
 513         info = MQUEUE_I(inode);
 514         spin_lock(&info->lock);
 515         while ((msg = msg_get(info)) != NULL)
 516                 list_add_tail(&msg->m_list, &tmp_msg);
 517         kfree(info->node_cache);
 518         spin_unlock(&info->lock);
 519
 520         list_for_each_entry_safe(msg, nmsg, &tmp_msg, m_list) {
 521                 list_del(&msg->m_list);
 522                 free_msg(msg);
 523         }
 524
 525         if (info->ucounts) {
 526                 unsigned long mq_bytes, mq_treesize;
 527
 528                 /* Total amount of bytes accounted for the mqueue */
 529                 mq_treesize = info->attr.mq_maxmsg * sizeof(struct msg_msg) +
 530                         min_t(unsigned int, info->attr.mq_maxmsg, MQ_PRIO_MAX) *
 531                         sizeof(struct posix_msg_tree_node);
 532
 533                 mq_bytes = mq_treesize + (info->attr.mq_maxmsg *
 534                                           info->attr.mq_msgsize);
 535
 536                 spin_lock(&mq_lock);
 537                 dec_rlimit_ucounts(info->ucounts, UCOUNT_RLIMIT_MSGQUEUE, mq_bytes);
 538                 /*
 539                  * get_ns_from_inode() ensures that the
 540                  * (ipc_ns = sb->s_fs_info) is either a valid ipc_ns
 541                  * to which we now hold a reference, or it is NULL.
 542                  * We can't put it here under mq_lock, though.
 543                  */
 544                 if (ipc_ns)
 545                         ipc_ns->mq_queues_count--;
 546                 spin_unlock(&mq_lock);
 547                 put_ucounts(info->ucounts);
 548                 info->ucounts = NULL;
 549         }
 550         if (ipc_ns)
 551                 put_ipc_ns(ipc_ns);
 552 }
 553
 554 static int mqueue_create_attr(struct dentry *dentry, umode_t mode, void *arg)
 555 {
 556         struct inode *dir = dentry->d_parent->d_inode;
 557         struct inode *inode;
 558         struct mq_attr *attr = arg;
 559         int error;
 560         struct ipc_namespace *ipc_ns;
 561
 562         spin_lock(&mq_lock);
 563         ipc_ns = __get_ns_from_inode(dir);
 564         if (!ipc_ns) {
 565                 error = -EACCES;
 566                 goto out_unlock;
 567         }
 568
 569         if (ipc_ns->mq_queues_count >= ipc_ns->mq_queues_max &&
 570             !capable(CAP_SYS_RESOURCE)) {
 571                 error = -ENOSPC;
 572                 goto out_unlock;
 573         }
 574         ipc_ns->mq_queues_count++;
 575         spin_unlock(&mq_lock);
 576
 577         inode = mqueue_get_inode(dir->i_sb, ipc_ns, mode, attr);
 578         if (IS_ERR(inode)) {
 579                 error = PTR_ERR(inode);
 580                 spin_lock(&mq_lock);
 581                 ipc_ns->mq_queues_count--;
 582                 goto out_unlock;
 583         }
 584
 585         put_ipc_ns(ipc_ns);
 586         dir->i_size += DIRENT_SIZE;
 587         dir->i_ctime = dir->i_mtime = dir->i_atime = current_time(dir);
 588
 589         d_instantiate(dentry, inode);
 590         dget(dentry);
 591         return 0;
 592 out_unlock:
 593         spin_unlock(&mq_lock);
 594         if (ipc_ns)
 595                 put_ipc_ns(ipc_ns);
 596         return error;
 597 }
 598
 599 static int mqueue_create(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
 600                          struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
 601 {
 602         return mqueue_create_attr(dentry, mode, NULL);
 603 }
 604
 605 static int mqueue_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
 606 {
 607         struct inode *inode = d_inode(dentry);
 608
 609         dir->i_ctime = dir->i_mtime = dir->i_atime = current_time(dir);
 610         dir->i_size -= DIRENT_SIZE;
 611         drop_nlink(inode);
 612         dput(dentry);
 613         return 0;
 614 }
 615
 616 /*
 617 *       This is routine for system read from queue file.
 618 *       To avoid mess with doing here some sort of mq_receive we allow
 619 *       to read only queue size & notification info (the only values
 620 *       that are interesting from user point of view and aren't accessible
 621 *       through std routines)
 622 */
 623 static ssize_t mqueue_read_file(struct file *filp, char __user *u_data,
 624                                 size_t count, loff_t *off)
 625 {
 626         struct mqueue_inode_info *info = MQUEUE_I(file_inode(filp));
 627         char buffer[FILENT_SIZE];
 628         ssize_t ret;
 629
 630         spin_lock(&info->lock);
 631         snprintf(buffer, sizeof(buffer),
 632                         "QSIZE:%-10lu NOTIFY:%-5d SIGNO:%-5d NOTIFY_PID:%-6d\n",
 633                         info->qsize,
 634                         info->notify_owner ? info->notify.sigev_notify : 0,
 635                         (info->notify_owner &&
 636                          info->notify.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL) ?
 637                                 info->notify.sigev_signo : 0,
 638                         pid_vnr(info->notify_owner));
 639         spin_unlock(&info->lock);
 640         buffer[sizeof(buffer)-1] = '\0';
 641
 642         ret = simple_read_from_buffer(u_data, count, off, buffer,
 643                                 strlen(buffer));
 644         if (ret <= 0)
 645                 return ret;
 646
 647         file_inode(filp)->i_atime = file_inode(filp)->i_ctime = current_time(file_inode(filp));
 648         return ret;
 649 }
 650
 651 static int mqueue_flush_file(struct file *filp, fl_owner_t id)
 652 {
 653         struct mqueue_inode_info *info = MQUEUE_I(file_inode(filp));
 654
 655         spin_lock(&info->lock);
 656         if (task_tgid(current) == info->notify_owner)
 657                 remove_notification(info);
 658
 659         spin_unlock(&info->lock);
 660         return 0;
 661 }
 662
 663 static __poll_t mqueue_poll_file(struct file *filp, struct poll_table_struct *poll_tab)
 664 {
 665         struct mqueue_inode_info *info = MQUEUE_I(file_inode(filp));
 666         __poll_t retval = 0;
 667
 668         poll_wait(filp, &info->wait_q, poll_tab);
 669
 670         spin_lock(&info->lock);
 671         if (info->attr.mq_curmsgs)
 672                 retval = EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
 673
 674         if (info->attr.mq_curmsgs < info->attr.mq_maxmsg)
 675                 retval |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
 676         spin_unlock(&info->lock);
 677
 678         return retval;
 679 }
 680
 681 /* Adds current to info->e_wait_q[sr] before element with smaller prio */
 682 static void wq_add(struct mqueue_inode_info *info, int sr,
 683                         struct ext_wait_queue *ewp)
 684 {
 685         struct ext_wait_queue *walk;
 686
 687         list_for_each_entry(walk, &info->e_wait_q[sr].list, list) {
 688                 if (walk->task->prio <= current->prio) {
 689                         list_add_tail(&ewp->list, &walk->list);
 690                         return;
 691                 }
 692         }
 693         list_add_tail(&ewp->list, &info->e_wait_q[sr].list);
 694 }
 695
 696 /*
 697  * Puts current task to sleep. Caller must hold queue lock. After return
 698  * lock isn't held.
 699  * sr: SEND or RECV
 700  */
 701 static int wq_sleep(struct mqueue_inode_info *info, int sr,
 702                     ktime_t *timeout, struct ext_wait_queue *ewp)
 703         __releases(&info->lock)
 704 {
 705         int retval;
 706         signed long time;
 707
 708         wq_add(info, sr, ewp);
 709
 710         for (;;) {
 711                 /* memory barrier not required, we hold info->lock */
 712                 __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
 713
 714                 spin_unlock(&info->lock);
 715                 time = schedule_hrtimeout_range_clock(timeout, 0,
 716                         HRTIMER_MODE_ABS, CLOCK_REALTIME);
 717
 718                 if (READ_ONCE(ewp->state) == STATE_READY) {
 719                         /* see MQ_BARRIER for purpose/pairing */
 720                         smp_acquire__after_ctrl_dep();
 721                         retval = 0;
 722                         goto out;
 723                 }
 724                 spin_lock(&info->lock);
 725
 726                 /* we hold info->lock, so no memory barrier required */
 727                 if (READ_ONCE(ewp->state) == STATE_READY) {
 728                         retval = 0;
 729                         goto out_unlock;
 730                 }
 731                 if (signal_pending(current)) {
 732                         retval = -ERESTARTSYS;
 733                         break;
 734                 }
 735                 if (time == 0) {
 736                         retval = -ETIMEDOUT;
 737                         break;
 738                 }
 739         }
 740         list_del(&ewp->list);
 741 out_unlock:
 742         spin_unlock(&info->lock);
 743 out:
 744         return retval;
 745 }
 746
 747 /*
 748  * Returns waiting task that should be serviced first or NULL if none exists
 749  */
 750 static struct ext_wait_queue *wq_get_first_waiter(
 751                 struct mqueue_inode_info *info, int sr)
 752 {
 753         struct list_head *ptr;
 754
 755         ptr = info->e_wait_q[sr].list.prev;
 756         if (ptr == &info->e_wait_q[sr].list)
 757                 return NULL;
 758         return list_entry(ptr, struct ext_wait_queue, list);
 759 }
 760
 761
 762 static inline void set_cookie(struct sk_buff *skb, char code)
 763 {
 764         ((char *)skb->data)[NOTIFY_COOKIE_LEN-1] = code;
 765 }
 766
 767 /*
 768  * The next function is only to split too long sys_mq_timedsend
 769  */
 770 static void __do_notify(struct mqueue_inode_info *info)
 771 {
 772         /* notification
 773          * invoked when there is registered process and there isn't process
 774          * waiting synchronously for message AND state of queue changed from
 775          * empty to not empty. Here we are sure that no one is waiting
 776          * synchronously. */
 777         if (info->notify_owner &&
 778             info->attr.mq_curmsgs == 1) {
 779                 switch (info->notify.sigev_notify) {
 780                 case SIGEV_NONE:
 781                         break;
 782                 case SIGEV_SIGNAL: {
 783                         struct kernel_siginfo sig_i;
 784                         struct task_struct *task;
 785
 786                         /* do_mq_notify() accepts sigev_signo == 0, why?? */
 787                         if (!info->notify.sigev_signo)
 788                                 break;
 789
 790                         clear_siginfo(&sig_i);
 791                         sig_i.si_signo = info->notify.sigev_signo;
 792                         sig_i.si_errno = 0;
 793                         sig_i.si_code = SI_MESGQ;
 794                         sig_i.si_value = info->notify.sigev_value;
 795                         rcu_read_lock();
 796                         /* map current pid/uid into info->owner's namespaces */
 797                         sig_i.si_pid = task_tgid_nr_ns(current,
 798                                                 ns_of_pid(info->notify_owner));
 799                         sig_i.si_uid = from_kuid_munged(info->notify_user_ns,
 800                                                 current_uid());
 801                         /*
 802                          * We can't use kill_pid_info(), this signal should
 803                          * bypass check_kill_permission(). It is from kernel
 804                          * but si_fromuser() can't know this.
 805                          * We do check the self_exec_id, to avoid sending
 806                          * signals to programs that don't expect them.
 807                          */
 808                         task = pid_task(info->notify_owner, PIDTYPE_TGID);
 809                         if (task && task->self_exec_id ==
 810                                                 info->notify_self_exec_id) {
 811                                 do_send_sig_info(info->notify.sigev_signo,
 812                                                 &sig_i, task, PIDTYPE_TGID);
 813                         }
 814                         rcu_read_unlock();
 815                         break;
 816                 }
 817                 case SIGEV_THREAD:
 818                         set_cookie(info->notify_cookie, NOTIFY_WOKENUP);
 819                         netlink_sendskb(info->notify_sock, info->notify_cookie);
 820                         break;
 821                 }
 822                 /* after notification unregisters process */
 823                 put_pid(info->notify_owner);
 824                 put_user_ns(info->notify_user_ns);
 825                 info->notify_owner = NULL;
 826                 info->notify_user_ns = NULL;
 827         }
 828         wake_up(&info->wait_q);
 829 }
 830
 831 static int prepare_timeout(const struct __kernel_timespec __user *u_abs_timeout,
 832                            struct timespec64 *ts)
 833 {
 834         if (get_timespec64(ts, u_abs_timeout))
 835                 return -EFAULT;
 836         if (!timespec64_valid(ts))
 837                 return -EINVAL;
 838         return 0;
 839 }
 840
 841 static void remove_notification(struct mqueue_inode_info *info)
 842 {
 843         if (info->notify_owner != NULL &&
 844             info->notify.sigev_notify == SIGEV_THREAD) {
 845                 set_cookie(info->notify_cookie, NOTIFY_REMOVED);
 846                 netlink_sendskb(info->notify_sock, info->notify_cookie);
 847         }
 848         put_pid(info->notify_owner);
 849         put_user_ns(info->notify_user_ns);
 850         info->notify_owner = NULL;
 851         info->notify_user_ns = NULL;
 852 }
 853
 854 static int prepare_open(struct dentry *dentry, int oflag, int ro,
 855                         umode_t mode, struct filename *name,
 856                         struct mq_attr *attr)
 857 {
 858         static const int oflag2acc[O_ACCMODE] = { MAY_READ, MAY_WRITE,
 859                                                   MAY_READ | MAY_WRITE };
 860         int acc;
 861
 862         if (d_really_is_negative(dentry)) {
 863                 if (!(oflag & O_CREAT))
 864                         return -ENOENT;
 865                 if (ro)
 866                         return ro;
 867                 audit_inode_parent_hidden(name, dentry->d_parent);
 868                 return vfs_mkobj(dentry, mode & ~current_umask(),
 869                                   mqueue_create_attr, attr);
 870         }
 871         /* it already existed */
 872         audit_inode(name, dentry, 0);
 873         if ((oflag & (O_CREAT|O_EXCL)) == (O_CREAT|O_EXCL))
 874                 return -EEXIST;
 875         if ((oflag & O_ACCMODE) == (O_RDWR | O_WRONLY))
 876                 return -EINVAL;
 877         acc = oflag2acc[oflag & O_ACCMODE];
 878         return inode_permission(&init_user_ns, d_inode(dentry), acc);
 879 }
 880
 881 static int do_mq_open(const char __user *u_name, int oflag, umode_t mode,
 882                       struct mq_attr *attr)
 883 {
 884         struct vfsmount *mnt = current->nsproxy->ipc_ns->mq_mnt;
 885         struct dentry *root = mnt->mnt_root;
 886         struct filename *name;
 887         struct path path;
 888         int fd, error;
 889         int ro;
 890
 891         audit_mq_open(oflag, mode, attr);
 892
 893         if (IS_ERR(name = getname(u_name)))
 894                 return PTR_ERR(name);
 895
 896         fd = get_unused_fd_flags(O_CLOEXEC);
 897         if (fd < 0)
 898                 goto out_putname;
 899
 900         ro = mnt_want_write(mnt);       /* we'll drop it in any case */
 901         inode_lock(d_inode(root));
 902         path.dentry = lookup_one_len(name->name, root, strlen(name->name));
 903         if (IS_ERR(path.dentry)) {
 904                 error = PTR_ERR(path.dentry);
 905                 goto out_putfd;
 906         }
 907         path.mnt = mntget(mnt);
 908         error = prepare_open(path.dentry, oflag, ro, mode, name, attr);
 909         if (!error) {
 910                 struct file *file = dentry_open(&path, oflag, current_cred());
 911                 if (!IS_ERR(file))
 912                         fd_install(fd, file);
 913                 else
 914                         error = PTR_ERR(file);
 915         }
 916         path_put(&path);
 917 out_putfd:
 918         if (error) {
 919                 put_unused_fd(fd);
 920                 fd = error;
 921         }
 922         inode_unlock(d_inode(root));
 923         if (!ro)
 924                 mnt_drop_write(mnt);
 925 out_putname:
 926         putname(name);
 927         return fd;
 928 }
 929
 930 SYSCALL_DEFINE4(mq_open, const char __user *, u_name, int, oflag, umode_t, mode,
 931                 struct mq_attr __user *, u_attr)
 932 {
 933         struct mq_attr attr;
 934         if (u_attr && copy_from_user(&attr, u_attr, sizeof(struct mq_attr)))
 935                 return -EFAULT;
 936
 937         return do_mq_open(u_name, oflag, mode, u_attr ? &attr : NULL);
 938 }
 939
 940 SYSCALL_DEFINE1(mq_unlink, const char __user *, u_name)
 941 {
 942         int err;
 943         struct filename *name;
 944         struct dentry *dentry;
 945         struct inode *inode = NULL;
 946         struct ipc_namespace *ipc_ns = current->nsproxy->ipc_ns;
 947         struct vfsmount *mnt = ipc_ns->mq_mnt;
 948
 949         name = getname(u_name);
 950         if (IS_ERR(name))
 951                 return PTR_ERR(name);
 952
 953         audit_inode_parent_hidden(name, mnt->mnt_root);
 954         err = mnt_want_write(mnt);
 955         if (err)
 956                 goto out_name;
 957         inode_lock_nested(d_inode(mnt->mnt_root), I_MUTEX_PARENT);
 958         dentry = lookup_one_len(name->name, mnt->mnt_root,
 959                                 strlen(name->name));
 960         if (IS_ERR(dentry)) {
 961                 err = PTR_ERR(dentry);
 962                 goto out_unlock;
 963         }
 964
 965         inode = d_inode(dentry);
 966         if (!inode) {
 967                 err = -ENOENT;
 968         } else {
 969                 ihold(inode);
 970                 err = vfs_unlink(&init_user_ns, d_inode(dentry->d_parent),
 971                                  dentry, NULL);
 972         }
 973         dput(dentry);
 974
 975 out_unlock:
 976         inode_unlock(d_inode(mnt->mnt_root));
 977         if (inode)
 978                 iput(inode);
 979         mnt_drop_write(mnt);
 980 out_name:
 981         putname(name);
 982
 983         return err;
 984 }
 985
 986 /* Pipelined send and receive functions.
 987  *
 988  * If a receiver finds no waiting message, then it registers itself in the
 989  * list of waiting receivers. A sender checks that list before adding the new
 990  * message into the message array. If there is a waiting receiver, then it
 991  * bypasses the message array and directly hands the message over to the
 992  * receiver. The receiver accepts the message and returns without grabbing the
 993  * queue spinlock:
 994  *
 995  * - Set pointer to message.
 996  * - Queue the receiver task for later wakeup (without the info->lock).
 997  * - Update its state to STATE_READY. Now the receiver can continue.
 998  * - Wake up the process after the lock is dropped. Should the process wake up
 999  *   before this wakeup (due to a timeout or a signal) it will either see
1000  *   STATE_READY and continue or acquire the lock to check the state again.
1001  *
1002  * The same algorithm is used for senders.
1003  */
1004
1005 static inline void __pipelined_op(struct wake_q_head *wake_q,
1006                                   struct mqueue_inode_info *info,
1007                                   struct ext_wait_queue *this)
1008 {
1009         struct task_struct *task;
1010
1011         list_del(&this->list);
1012         task = get_task_struct(this->task);
1013
1014         /* see MQ_BARRIER for purpose/pairing */
1015         smp_store_release(&this->state, STATE_READY);
1016         wake_q_add_safe(wake_q, task);
1017 }
1018
1019 /* pipelined_send() - send a message directly to the task waiting in
1020  * sys_mq_timedreceive() (without inserting message into a queue).
1021  */
1022 static inline void pipelined_send(struct wake_q_head *wake_q,
1023                                   struct mqueue_inode_info *info,
1024                                   struct msg_msg *message,
1025                                   struct ext_wait_queue *receiver)
1026 {
1027         receiver->msg = message;
1028         __pipelined_op(wake_q, info, receiver);
1029 }
1030
1031 /* pipelined_receive() - if there is task waiting in sys_mq_timedsend()
1032  * gets its message and put to the queue (we have one free place for sure). */
1033 static inline void pipelined_receive(struct wake_q_head *wake_q,
1034                                      struct mqueue_inode_info *info)
1035 {
1036         struct ext_wait_queue *sender = wq_get_first_waiter(info, SEND);
1037
1038         if (!sender) {
1039                 /* for poll */
1040                 wake_up_interruptible(&info->wait_q);
1041                 return;
1042         }
1043         if (msg_insert(sender->msg, info))
1044                 return;
1045
1046         __pipelined_op(wake_q, info, sender);
1047 }
1048
1049 static int do_mq_timedsend(mqd_t mqdes, const char __user *u_msg_ptr,
1050                 size_t msg_len, unsigned int msg_prio,
1051                 struct timespec64 *ts)
1052 {
1053         struct fd f;
1054         struct inode *inode;
1055         struct ext_wait_queue wait;
1056         struct ext_wait_queue *receiver;
1057         struct msg_msg *msg_ptr;
1058         struct mqueue_inode_info *info;
1059         ktime_t expires, *timeout = NULL;
1060         struct posix_msg_tree_node *new_leaf = NULL;
1061         int ret = 0;
1062         DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
1063
1064         if (unlikely(msg_prio >= (unsigned long) MQ_PRIO_MAX))
1065                 return -EINVAL;
1066
1067         if (ts) {
1068                 expires = timespec64_to_ktime(*ts);
1069                 timeout = &expires;
1070         }
1071
1072         audit_mq_sendrecv(mqdes, msg_len, msg_prio, ts);
1073
1074         f = fdget(mqdes);
1075         if (unlikely(!f.file)) {
1076                 ret = -EBADF;
1077                 goto out;
1078         }
1079
1080         inode = file_inode(f.file);
1081         if (unlikely(f.file->f_op != &mqueue_file_operations)) {
1082                 ret = -EBADF;
1083                 goto out_fput;
1084         }
1085         info = MQUEUE_I(inode);
1086         audit_file(f.file);
1087
1088         if (unlikely(!(f.file->f_mode & FMODE_WRITE))) {
1089                 ret = -EBADF;
1090                 goto out_fput;
1091         }
1092
1093         if (unlikely(msg_len > info->attr.mq_msgsize)) {
1094                 ret = -EMSGSIZE;
1095                 goto out_fput;
1096         }
1097
1098         /* First try to allocate memory, before doing anything with
1099          * existing queues. */
1100         msg_ptr = load_msg(u_msg_ptr, msg_len);
1101         if (IS_ERR(msg_ptr)) {
1102                 ret = PTR_ERR(msg_ptr);
1103                 goto out_fput;
1104         }
1105         msg_ptr->m_ts = msg_len;
1106         msg_ptr->m_type = msg_prio;
1107
1108         /*
1109          * msg_insert really wants us to have a valid, spare node struct so
1110          * it doesn't have to kmalloc a GFP_ATOMIC allocation, but it will
1111          * fall back to that if necessary.
1112          */
1113         if (!info->node_cache)
1114                 new_leaf = kmalloc(sizeof(*new_leaf), GFP_KERNEL);
1115
1116         spin_lock(&info->lock);
1117
1118         if (!info->node_cache && new_leaf) {
1119                 /* Save our speculative allocation into the cache */
1120                 INIT_LIST_HEAD(&new_leaf->msg_list);
1121                 info->node_cache = new_leaf;
1122                 new_leaf = NULL;
1123         } else {
1124                 kfree(new_leaf);
1125         }
1126
1127         if (info->attr.mq_curmsgs == info->attr.mq_maxmsg) {
1128                 if (f.file->f_flags & O_NONBLOCK) {
1129                         ret = -EAGAIN;
1130                 } else {
1131                         wait.task = current;
1132                         wait.msg = (void *) msg_ptr;
1133
1134                         /* memory barrier not required, we hold info->lock */
1135                         WRITE_ONCE(wait.state, STATE_NONE);
1136                         ret = wq_sleep(info, SEND, timeout, &wait);
1137                         /*
1138                          * wq_sleep must be called with info->lock held, and
1139                          * returns with the lock released
1140                          */
1141                         goto out_free;
1142                 }
1143         } else {
1144                 receiver = wq_get_first_waiter(info, RECV);
1145                 if (receiver) {
1146                         pipelined_send(&wake_q, info, msg_ptr, receiver);
1147                 } else {
1148                         /* adds message to the queue */
1149                         ret = msg_insert(msg_ptr, info);
1150                         if (ret)
1151                                 goto out_unlock;
1152                         __do_notify(info);
1153                 }
1154                 inode->i_atime = inode->i_mtime = inode->i_ctime =
1155                                 current_time(inode);
1156         }
1157 out_unlock:
1158         spin_unlock(&info->lock);
1159         wake_up_q(&wake_q);
1160 out_free:
1161         if (ret)
1162                 free_msg(msg_ptr);
1163 out_fput:
1164         fdput(f);
1165 out:
1166         return ret;
1167 }
1168
1169 static int do_mq_timedreceive(mqd_t mqdes, char __user *u_msg_ptr,
1170                 size_t msg_len, unsigned int __user *u_msg_prio,
1171                 struct timespec64 *ts)
1172 {
1173         ssize_t ret;
1174         struct msg_msg *msg_ptr;
1175         struct fd f;
1176         struct inode *inode;
1177         struct mqueue_inode_info *info;
1178         struct ext_wait_queue wait;
1179         ktime_t expires, *timeout = NULL;
1180         struct posix_msg_tree_node *new_leaf = NULL;
1181
1182         if (ts) {
1183                 expires = timespec64_to_ktime(*ts);
1184                 timeout = &expires;
1185         }
1186
1187         audit_mq_sendrecv(mqdes, msg_len, 0, ts);
1188
1189         f = fdget(mqdes);
1190         if (unlikely(!f.file)) {
1191                 ret = -EBADF;
1192                 goto out;
1193         }
1194
1195         inode = file_inode(f.file);
1196         if (unlikely(f.file->f_op != &mqueue_file_operations)) {
1197                 ret = -EBADF;
1198                 goto out_fput;
1199         }
1200         info = MQUEUE_I(inode);
1201         audit_file(f.file);
1202
1203         if (unlikely(!(f.file->f_mode & FMODE_READ))) {
1204                 ret = -EBADF;
1205                 goto out_fput;
1206         }
1207
1208         /* checks if buffer is big enough */
1209         if (unlikely(msg_len < info->attr.mq_msgsize)) {
1210                 ret = -EMSGSIZE;
1211                 goto out_fput;
1212         }
1213
1214         /*
1215          * msg_insert really wants us to have a valid, spare node struct so
1216          * it doesn't have to kmalloc a GFP_ATOMIC allocation, but it will
1217          * fall back to that if necessary.
1218          */
1219         if (!info->node_cache)
1220                 new_leaf = kmalloc(sizeof(*new_leaf), GFP_KERNEL);
1221
1222         spin_lock(&info->lock);
1223
1224         if (!info->node_cache && new_leaf) {
1225                 /* Save our speculative allocation into the cache */
1226                 INIT_LIST_HEAD(&new_leaf->msg_list);
1227                 info->node_cache = new_leaf;
1228         } else {
1229                 kfree(new_leaf);
1230         }
1231
1232         if (info->attr.mq_curmsgs == 0) {
1233                 if (f.file->f_flags & O_NONBLOCK) {
1234                         spin_unlock(&info->lock);
1235                         ret = -EAGAIN;
1236                 } else {
1237                         wait.task = current;
1238
1239                         /* memory barrier not required, we hold info->lock */
1240                         WRITE_ONCE(wait.state, STATE_NONE);
1241                         ret = wq_sleep(info, RECV, timeout, &wait);
1242                         msg_ptr = wait.msg;
1243                 }
1244         } else {
1245                 DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
1246
1247                 msg_ptr = msg_get(info);
1248
1249                 inode->i_atime = inode->i_mtime = inode->i_ctime =
1250                                 current_time(inode);
1251
1252                 /* There is now free space in queue. */
1253                 pipelined_receive(&wake_q, info);
1254                 spin_unlock(&info->lock);
1255                 wake_up_q(&wake_q);
1256                 ret = 0;
1257         }
1258         if (ret == 0) {
1259                 ret = msg_ptr->m_ts;
1260
1261                 if ((u_msg_prio && put_user(msg_ptr->m_type, u_msg_prio)) ||
1262                         store_msg(u_msg_ptr, msg_ptr, msg_ptr->m_ts)) {
1263                         ret = -EFAULT;
1264                 }
1265                 free_msg(msg_ptr);
1266         }
1267 out_fput:
1268         fdput(f);
1269 out:
1270         return ret;
1271 }
1272
1273 SYSCALL_DEFINE5(mq_timedsend, mqd_t, mqdes, const char __user *, u_msg_ptr,
1274                 size_t, msg_len, unsigned int, msg_prio,
1275                 const struct __kernel_timespec __user *, u_abs_timeout)
1276 {
1277         struct timespec64 ts, *p = NULL;
1278         if (u_abs_timeout) {
1279                 int res = prepare_timeout(u_abs_timeout, &ts);
1280                 if (res)
1281                         return res;
1282                 p = &ts;
1283         }
1284         return do_mq_timedsend(mqdes, u_msg_ptr, msg_len, msg_prio, p);
1285 }
1286
1287 SYSCALL_DEFINE5(mq_timedreceive, mqd_t, mqdes, char __user *, u_msg_ptr,
1288                 size_t, msg_len, unsigned int __user *, u_msg_prio,
1289                 const struct __kernel_timespec __user *, u_abs_timeout)
1290 {
1291         struct timespec64 ts, *p = NULL;
1292         if (u_abs_timeout) {
1293                 int res = prepare_timeout(u_abs_timeout, &ts);
1294                 if (res)
1295                         return res;
1296                 p = &ts;
1297         }
1298         return do_mq_timedreceive(mqdes, u_msg_ptr, msg_len, u_msg_prio, p);
1299 }
1300
1301 /*
1302  * Notes: the case when user wants us to deregister (with NULL as pointer)
1303  * and he isn't currently owner of notification, will be silently discarded.
1304  * It isn't explicitly defined in the POSIX.
1305  */
1306 static int do_mq_notify(mqd_t mqdes, const struct sigevent *notification)
1307 {
1308         int ret;
1309         struct fd f;
1310         struct sock *sock;
1311         struct inode *inode;
1312         struct mqueue_inode_info *info;
1313         struct sk_buff *nc;
1314
1315         audit_mq_notify(mqdes, notification);
1316
1317         nc = NULL;
1318         sock = NULL;
1319         if (notification != NULL) {
1320                 if (unlikely(notification->sigev_notify != SIGEV_NONE &&
1321                              notification->sigev_notify != SIGEV_SIGNAL &&
1322                              notification->sigev_notify != SIGEV_THREAD))
1323                         return -EINVAL;
1324                 if (notification->sigev_notify == SIGEV_SIGNAL &&
1325                         !valid_signal(notification->sigev_signo)) {
1326                         return -EINVAL;
1327                 }
1328                 if (notification->sigev_notify == SIGEV_THREAD) {
1329                         long timeo;
1330
1331                         /* create the notify skb */
1332                         nc = alloc_skb(NOTIFY_COOKIE_LEN, GFP_KERNEL);
1333                         if (!nc)
1334                                 return -ENOMEM;
1335
1336                         if (copy_from_user(nc->data,
1337                                         notification->sigev_value.sival_ptr,
1338                                         NOTIFY_COOKIE_LEN)) {
1339                                 ret = -EFAULT;
1340                                 goto free_skb;
1341                         }
1342
1343                         /* TODO: add a header? */
1344                         skb_put(nc, NOTIFY_COOKIE_LEN);
1345                         /* and attach it to the socket */
1346 retry:
1347                         f = fdget(notification->sigev_signo);
1348                         if (!f.file) {
1349                                 ret = -EBADF;
1350                                 goto out;
1351                         }
1352                         sock = netlink_getsockbyfilp(f.file);
1353                         fdput(f);
1354                         if (IS_ERR(sock)) {
1355                                 ret = PTR_ERR(sock);
1356                                 goto free_skb;
1357                         }
1358
1359                         timeo = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
1360                         ret = netlink_attachskb(sock, nc, &timeo, NULL);
1361                         if (ret == 1) {
1362                                 sock = NULL;
1363                                 goto retry;
1364                         }
1365                         if (ret)
1366                                 return ret;
1367                 }
1368         }
1369
1370         f = fdget(mqdes);
1371         if (!f.file) {
1372                 ret = -EBADF;
1373                 goto out;
1374         }
1375
1376         inode = file_inode(f.file);
1377         if (unlikely(f.file->f_op != &mqueue_file_operations)) {
1378                 ret = -EBADF;
1379                 goto out_fput;
1380         }
1381         info = MQUEUE_I(inode);
1382
1383         ret = 0;
1384         spin_lock(&info->lock);
1385         if (notification == NULL) {
1386                 if (info->notify_owner == task_tgid(current)) {
1387                         remove_notification(info);
1388                         inode->i_atime = inode->i_ctime = current_time(inode);
1389                 }
1390         } else if (info->notify_owner != NULL) {
1391                 ret = -EBUSY;
1392         } else {
1393                 switch (notification->sigev_notify) {
1394                 case SIGEV_NONE:
1395                         info->notify.sigev_notify = SIGEV_NONE;
1396                         break;
1397                 case SIGEV_THREAD:
1398                         info->notify_sock = sock;
1399                         info->notify_cookie = nc;
1400                         sock = NULL;
1401                         nc = NULL;
1402                         info->notify.sigev_notify = SIGEV_THREAD;
1403                         break;
1404                 case SIGEV_SIGNAL:
1405                         info->notify.sigev_signo = notification->sigev_signo;
1406                         info->notify.sigev_value = notification->sigev_value;
1407                         info->notify.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
1408                         info->notify_self_exec_id = current->self_exec_id;
1409                         break;
1410                 }
1411
1412                 info->notify_owner = get_pid(task_tgid(current));
1413                 info->notify_user_ns = get_user_ns(current_user_ns());
1414                 inode->i_atime = inode->i_ctime = current_time(inode);
1415         }
1416         spin_unlock(&info->lock);
1417 out_fput:
1418         fdput(f);
1419 out:
1420         if (sock)
1421                 netlink_detachskb(sock, nc);
1422         else
1423 free_skb:
1424                 dev_kfree_skb(nc);
1425
1426         return ret;
1427 }
1428
1429 SYSCALL_DEFINE2(mq_notify, mqd_t, mqdes,
1430                 const struct sigevent __user *, u_notification)
1431 {
1432         struct sigevent n, *p = NULL;
1433         if (u_notification) {
1434                 if (copy_from_user(&n, u_notification, sizeof(struct sigevent)))
1435                         return -EFAULT;
1436                 p = &n;
1437         }
1438         return do_mq_notify(mqdes, p);
1439 }
1440
1441 static int do_mq_getsetattr(int mqdes, struct mq_attr *new, struct mq_attr *old)
1442 {
1443         struct fd f;
1444         struct inode *inode;
1445         struct mqueue_inode_info *info;
1446
1447         if (new && (new->mq_flags & (~O_NONBLOCK)))
1448                 return -EINVAL;
1449
1450         f = fdget(mqdes);
1451         if (!f.file)
1452                 return -EBADF;
1453
1454         if (unlikely(f.file->f_op != &mqueue_file_operations)) {
1455                 fdput(f);
1456                 return -EBADF;
1457         }
1458
1459         inode = file_inode(f.file);
1460         info = MQUEUE_I(inode);
1461
1462         spin_lock(&info->lock);
1463
1464         if (old) {
1465                 *old = info->attr;
1466                 old->mq_flags = f.file->f_flags & O_NONBLOCK;
1467         }
1468         if (new) {
1469                 audit_mq_getsetattr(mqdes, new);
1470                 spin_lock(&f.file->f_lock);
1471                 if (new->mq_flags & O_NONBLOCK)
1472                         f.file->f_flags |= O_NONBLOCK;
1473                 else
1474                         f.file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
1475                 spin_unlock(&f.file->f_lock);
1476
1477                 inode->i_atime = inode->i_ctime = current_time(inode);
1478         }
1479
1480         spin_unlock(&info->lock);
1481         fdput(f);
1482         return 0;
1483 }
1484
1485 SYSCALL_DEFINE3(mq_getsetattr, mqd_t, mqdes,
1486                 const struct mq_attr __user *, u_mqstat,
1487                 struct mq_attr __user *, u_omqstat)
1488 {
1489         int ret;
1490         struct mq_attr mqstat, omqstat;
1491         struct mq_attr *new = NULL, *old = NULL;
1492
1493         if (u_mqstat) {
1494                 new = &mqstat;
1495                 if (copy_from_user(new, u_mqstat, sizeof(struct mq_attr)))
1496                         return -EFAULT;
1497         }
1498         if (u_omqstat)
1499                 old = &omqstat;
1500
1501         ret = do_mq_getsetattr(mqdes, new, old);
1502         if (ret || !old)
1503                 return ret;
1504
1505         if (copy_to_user(u_omqstat, old, sizeof(struct mq_attr)))
1506                 return -EFAULT;
1507         return 0;
1508 }
1509
1510 #ifdef CONFIG_COMPAT
1511
1512 struct compat_mq_attr {
1513         compat_long_t mq_flags;      /* message queue flags                  */
1514         compat_long_t mq_maxmsg;     /* maximum number of messages           */
1515         compat_long_t mq_msgsize;    /* maximum message size                 */
1516         compat_long_t mq_curmsgs;    /* number of messages currently queued  */
1517         compat_long_t __reserved[4]; /* ignored for input, zeroed for output */
1518 };
1519
1520 static inline int get_compat_mq_attr(struct mq_attr *attr,
1521                         const struct compat_mq_attr __user *uattr)
1522 {
1523         struct compat_mq_attr v;
1524
1525         if (copy_from_user(&v, uattr, sizeof(*uattr)))
1526                 return -EFAULT;
1527
1528         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
1529         attr->mq_flags = v.mq_flags;
1530         attr->mq_maxmsg = v.mq_maxmsg;
1531         attr->mq_msgsize = v.mq_msgsize;
1532         attr->mq_curmsgs = v.mq_curmsgs;
1533         return 0;
1534 }
1535
1536 static inline int put_compat_mq_attr(const struct mq_attr *attr,
1537                         struct compat_mq_attr __user *uattr)
1538 {
1539         struct compat_mq_attr v;
1540
1541         memset(&v, 0, sizeof(v));
1542         v.mq_flags = attr->mq_flags;
1543         v.mq_maxmsg = attr->mq_maxmsg;
1544         v.mq_msgsize = attr->mq_msgsize;
1545         v.mq_curmsgs = attr->mq_curmsgs;
1546         if (copy_to_user(uattr, &v, sizeof(*uattr)))
1547                 return -EFAULT;
1548         return 0;
1549 }
1550
1551 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(mq_open, const char __user *, u_name,
1552                        int, oflag, compat_mode_t, mode,
1553                        struct compat_mq_attr __user *, u_attr)
1554 {
1555         struct mq_attr attr, *p = NULL;
1556         if (u_attr && oflag & O_CREAT) {
1557                 p = &attr;
1558                 if (get_compat_mq_attr(&attr, u_attr))
1559                         return -EFAULT;
1560         }
1561         return do_mq_open(u_name, oflag, mode, p);
1562 }
1563
1564 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(mq_notify, mqd_t, mqdes,
1565                        const struct compat_sigevent __user *, u_notification)
1566 {
1567         struct sigevent n, *p = NULL;
1568         if (u_notification) {
1569                 if (get_compat_sigevent(&n, u_notification))
1570                         return -EFAULT;
1571                 if (n.sigev_notify == SIGEV_THREAD)
1572                         n.sigev_value.sival_ptr = compat_ptr(n.sigev_value.sival_int);
1573                 p = &n;
1574         }
1575         return do_mq_notify(mqdes, p);
1576 }
1577
1578 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(mq_getsetattr, mqd_t, mqdes,
1579                        const struct compat_mq_attr __user *, u_mqstat,
1580                        struct compat_mq_attr __user *, u_omqstat)
1581 {
1582         int ret;
1583         struct mq_attr mqstat, omqstat;
1584         struct mq_attr *new = NULL, *old = NULL;
1585
1586         if (u_mqstat) {
1587                 new = &mqstat;
1588                 if (get_compat_mq_attr(new, u_mqstat))
1589                         return -EFAULT;
1590         }
1591         if (u_omqstat)
1592                 old = &omqstat;
1593
1594         ret = do_mq_getsetattr(mqdes, new, old);
1595         if (ret || !old)
1596                 return ret;
1597
1598         if (put_compat_mq_attr(old, u_omqstat))
1599                 return -EFAULT;
1600         return 0;
1601 }
1602 #endif
1603
1604 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
1605 static int compat_prepare_timeout(const struct old_timespec32 __user *p,
1606                                    struct timespec64 *ts)
1607 {
1608         if (get_old_timespec32(ts, p))
1609                 return -EFAULT;
1610         if (!timespec64_valid(ts))
1611                 return -EINVAL;
1612         return 0;
1613 }
1614
1615 SYSCALL_DEFINE5(mq_timedsend_time32, mqd_t, mqdes,
1616                 const char __user *, u_msg_ptr,
1617                 unsigned int, msg_len, unsigned int, msg_prio,
1618                 const struct old_timespec32 __user *, u_abs_timeout)
1619 {
1620         struct timespec64 ts, *p = NULL;
1621         if (u_abs_timeout) {
1622                 int res = compat_prepare_timeout(u_abs_timeout, &ts);
1623                 if (res)
1624                         return res;
1625                 p = &ts;
1626         }
1627         return do_mq_timedsend(mqdes, u_msg_ptr, msg_len, msg_prio, p);
1628 }
1629
1630 SYSCALL_DEFINE5(mq_timedreceive_time32, mqd_t, mqdes,
1631                 char __user *, u_msg_ptr,
1632                 unsigned int, msg_len, unsigned int __user *, u_msg_prio,
1633                 const struct old_timespec32 __user *, u_abs_timeout)
1634 {
1635         struct timespec64 ts, *p = NULL;
1636         if (u_abs_timeout) {
1637                 int res = compat_prepare_timeout(u_abs_timeout, &ts);
1638                 if (res)
1639                         return res;
1640                 p = &ts;
1641         }
1642         return do_mq_timedreceive(mqdes, u_msg_ptr, msg_len, u_msg_prio, p);
1643 }
1644 #endif
1645
1646 static const struct inode_operations mqueue_dir_inode_operations = {
1647         .lookup = simple_lookup,
1648         .create = mqueue_create,
1649         .unlink = mqueue_unlink,
1650 };
1651
1652 static const struct file_operations mqueue_file_operations = {
1653         .flush = mqueue_flush_file,
1654         .poll = mqueue_poll_file,
1655         .read = mqueue_read_file,
1656         .llseek = default_llseek,
1657 };
1658
1659 static const struct super_operations mqueue_super_ops = {
1660         .alloc_inode = mqueue_alloc_inode,
1661         .free_inode = mqueue_free_inode,
1662         .evict_inode = mqueue_evict_inode,
1663         .statfs = simple_statfs,
1664 };
1665
1666 static const struct fs_context_operations mqueue_fs_context_ops = {
1667         .free           = mqueue_fs_context_free,
1668         .get_tree       = mqueue_get_tree,
1669 };
1670
1671 static struct file_system_type mqueue_fs_type = {
1672         .name                   = "mqueue",
1673         .init_fs_context        = mqueue_init_fs_context,
1674         .kill_sb                = kill_litter_super,
1675         .fs_flags               = FS_USERNS_MOUNT,
1676 };
1677
1678 int mq_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
1679 {
1680         struct vfsmount *m;
1681
1682         ns->mq_queues_count  = 0;
1683         ns->mq_queues_max    = DFLT_QUEUESMAX;
1684         ns->mq_msg_max       = DFLT_MSGMAX;
1685         ns->mq_msgsize_max   = DFLT_MSGSIZEMAX;
1686         ns->mq_msg_default   = DFLT_MSG;
1687         ns->mq_msgsize_default  = DFLT_MSGSIZE;
1688
1689         m = mq_create_mount(ns);
1690         if (IS_ERR(m))
1691                 return PTR_ERR(m);
1692         ns->mq_mnt = m;
1693         return 0;
1694 }
1695
1696 void mq_clear_sbinfo(struct ipc_namespace *ns)
1697 {
1698         ns->mq_mnt->mnt_sb->s_fs_info = NULL;
1699 }
1700
1701 void mq_put_mnt(struct ipc_namespace *ns)
1702 {
1703         kern_unmount(ns->mq_mnt);
1704 }
1705
1706 static int __init init_mqueue_fs(void)
1707 {
1708         int error;
1709
1710         mqueue_inode_cachep = kmem_cache_create("mqueue_inode_cache",
1711                                 sizeof(struct mqueue_inode_info), 0,
1712                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_ACCOUNT, init_once);
1713         if (mqueue_inode_cachep == NULL)
1714                 return -ENOMEM;
1715
1716         /* ignore failures - they are not fatal */
1717         mq_sysctl_table = mq_register_sysctl_table();
1718
1719         error = register_filesystem(&mqueue_fs_type);
1720         if (error)
1721                 goto out_sysctl;
1722
1723         spin_lock_init(&mq_lock);
1724
1725         error = mq_init_ns(&init_ipc_ns);
1726         if (error)
1727                 goto out_filesystem;
1728
1729         return 0;
1730
1731 out_filesystem:
1732         unregister_filesystem(&mqueue_fs_type);
1733 out_sysctl:
1734         if (mq_sysctl_table)
1735                 unregister_sysctl_table(mq_sysctl_table);
1736         kmem_cache_destroy(mqueue_inode_cachep);
1737         return error;
1738 }
1739
1740 device_initcall(init_mqueue_fs);