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         bool                     newns; /* Set if newly created ipc namespace */
  49 };
  50
  51 #define MQUEUE_MAGIC    0x19800202
  52 #define DIRENT_SIZE     20
  53 #define FILENT_SIZE     80
  54
  55 #define SEND            0
  56 #define RECV            1
  57
  58 #define STATE_NONE      0
  59 #define STATE_READY     1
  60
  61 struct posix_msg_tree_node {
  62         struct rb_node          rb_node;
  63         struct list_head        msg_list;
  64         int                     priority;
  65 };
  66
  67 /*
  68  * Locking:
  69  *
  70  * Accesses to a message queue are synchronized by acquiring info->lock.
  71  *
  72  * There are two notable exceptions:
  73  * - The actual wakeup of a sleeping task is performed using the wake_q
  74  *   framework. info->lock is already released when wake_up_q is called.
  75  * - The exit codepaths after sleeping check ext_wait_queue->state without
  76  *   any locks. If it is STATE_READY, then the syscall is completed without
  77  *   acquiring info->lock.
  78  *
  79  * MQ_BARRIER:
  80  * To achieve proper release/acquire memory barrier pairing, the state is set to
  81  * STATE_READY with smp_store_release(), and it is read with READ_ONCE followed
  82  * by smp_acquire__after_ctrl_dep(). In addition, wake_q_add_safe() is used.
  83  *
  84  * This prevents the following races:
  85  *
  86  * 1) With the simple wake_q_add(), the task could be gone already before
  87  *    the increase of the reference happens
  88  * Thread A
  89  *                              Thread B
  90  * WRITE_ONCE(wait.state, STATE_NONE);
  91  * schedule_hrtimeout()
  92  *                              wake_q_add(A)
  93  *                              if (cmpxchg()) // success
  94  *                                 ->state = STATE_READY (reordered)
  95  * <timeout returns>
  96  * if (wait.state == STATE_READY) return;
  97  * sysret to user space
  98  * sys_exit()
  99  *                              get_task_struct() // UaF
 100  *
 101  * Solution: Use wake_q_add_safe() and perform the get_task_struct() before
 102  * the smp_store_release() that does ->state = STATE_READY.
 103  *
 104  * 2) Without proper _release/_acquire barriers, the woken up task
 105  *    could read stale data
 106  *
 107  * Thread A
 108  *                              Thread B
 109  * do_mq_timedreceive
 110  * WRITE_ONCE(wait.state, STATE_NONE);
 111  * schedule_hrtimeout()
 112  *                              state = STATE_READY;
 113  * <timeout returns>
 114  * if (wait.state == STATE_READY) return;
 115  * msg_ptr = wait.msg;          // Access to stale data!
 116  *                              receiver->msg = message; (reordered)
 117  *
 118  * Solution: use _release and _acquire barriers.
 119  *
 120  * 3) There is intentionally no barrier when setting current->state
 121  *    to TASK_INTERRUPTIBLE: spin_unlock(&info->lock) provides the
 122  *    release memory barrier, and the wakeup is triggered when holding
 123  *    info->lock, i.e. spin_lock(&info->lock) provided a pairing
 124  *    acquire memory barrier.
 125  */
 126
 127 struct ext_wait_queue {         /* queue of sleeping tasks */
 128         struct task_struct *task;
 129         struct list_head list;
 130         struct msg_msg *msg;    /* ptr of loaded message */
 131         int state;              /* one of STATE_* values */
 132 };
 133
 134 struct mqueue_inode_info {
 135         spinlock_t lock;
 136         struct inode vfs_inode;
 137         wait_queue_head_t wait_q;
 138
 139         struct rb_root msg_tree;
 140         struct rb_node *msg_tree_rightmost;
 141         struct posix_msg_tree_node *node_cache;
 142         struct mq_attr attr;
 143
 144         struct sigevent notify;
 145         struct pid *notify_owner;
 146         u32 notify_self_exec_id;
 147         struct user_namespace *notify_user_ns;
 148         struct ucounts *ucounts;        /* user who created, for accounting */
 149         struct sock *notify_sock;
 150         struct sk_buff *notify_cookie;
 151
 152         /* for tasks waiting for free space and messages, respectively */
 153         struct ext_wait_queue e_wait_q[2];
 154
 155         unsigned long qsize; /* size of queue in memory (sum of all msgs) */
 156 };
 157
 158 static struct file_system_type mqueue_fs_type;
 159 static const struct inode_operations mqueue_dir_inode_operations;
 160 static const struct file_operations mqueue_file_operations;
 161 static const struct super_operations mqueue_super_ops;
 162 static const struct fs_context_operations mqueue_fs_context_ops;
 163 static void remove_notification(struct mqueue_inode_info *info);
 164
 165 static struct kmem_cache *mqueue_inode_cachep;
 166
 167 static inline struct mqueue_inode_info *MQUEUE_I(struct inode *inode)
 168 {
 169         return container_of(inode, struct mqueue_inode_info, vfs_inode);
 170 }
 171
 172 /*
 173  * This routine should be called with the mq_lock held.
 174  */
 175 static inline struct ipc_namespace *__get_ns_from_inode(struct inode *inode)
 176 {
 177         return get_ipc_ns(inode->i_sb->s_fs_info);
 178 }
 179
 180 static struct ipc_namespace *get_ns_from_inode(struct inode *inode)
 181 {
 182         struct ipc_namespace *ns;
 183
 184         spin_lock(&mq_lock);
 185         ns = __get_ns_from_inode(inode);
 186         spin_unlock(&mq_lock);
 187         return ns;
 188 }
 189
 190 /* Auxiliary functions to manipulate messages' list */
 191 static int msg_insert(struct msg_msg *msg, struct mqueue_inode_info *info)
 192 {
 193         struct rb_node **p, *parent = NULL;
 194         struct posix_msg_tree_node *leaf;
 195         bool rightmost = true;
 196
 197         p = &info->msg_tree.rb_node;
 198         while (*p) {
 199                 parent = *p;
 200                 leaf = rb_entry(parent, struct posix_msg_tree_node, rb_node);
 201
 202                 if (likely(leaf->priority == msg->m_type))
 203                         goto insert_msg;
 204                 else if (msg->m_type < leaf->priority) {
 205                         p = &(*p)->rb_left;
 206                         rightmost = false;
 207                 } else
 208                         p = &(*p)->rb_right;
 209         }
 210         if (info->node_cache) {
 211                 leaf = info->node_cache;
 212                 info->node_cache = NULL;
 213         } else {
 214                 leaf = kmalloc(sizeof(*leaf), GFP_ATOMIC);
 215                 if (!leaf)
 216                         return -ENOMEM;
 217                 INIT_LIST_HEAD(&leaf->msg_list);
 218         }
 219         leaf->priority = msg->m_type;
 220
 221         if (rightmost)
 222                 info->msg_tree_rightmost = &leaf->rb_node;
 223
 224         rb_link_node(&leaf->rb_node, parent, p);
 225         rb_insert_color(&leaf->rb_node, &info->msg_tree);
 226 insert_msg:
 227         info->attr.mq_curmsgs++;
 228         info->qsize += msg->m_ts;
 229         list_add_tail(&msg->m_list, &leaf->msg_list);
 230         return 0;
 231 }
 232
 233 static inline void msg_tree_erase(struct posix_msg_tree_node *leaf,
 234                                   struct mqueue_inode_info *info)
 235 {
 236         struct rb_node *node = &leaf->rb_node;
 237
 238         if (info->msg_tree_rightmost == node)
 239                 info->msg_tree_rightmost = rb_prev(node);
 240
 241         rb_erase(node, &info->msg_tree);
 242         if (info->node_cache)
 243                 kfree(leaf);
 244         else
 245                 info->node_cache = leaf;
 246 }
 247
 248 static inline struct msg_msg *msg_get(struct mqueue_inode_info *info)
 249 {
 250         struct rb_node *parent = NULL;
 251         struct posix_msg_tree_node *leaf;
 252         struct msg_msg *msg;
 253
 254 try_again:
 255         /*
 256          * During insert, low priorities go to the left and high to the
 257          * right.  On receive, we want the highest priorities first, so
 258          * walk all the way to the right.
 259          */
 260         parent = info->msg_tree_rightmost;
 261         if (!parent) {
 262                 if (info->attr.mq_curmsgs) {
 263                         pr_warn_once("Inconsistency in POSIX message queue, "
 264                                      "no tree element, but supposedly messages "
 265                                      "should exist!\n");
 266                         info->attr.mq_curmsgs = 0;
 267                 }
 268                 return NULL;
 269         }
 270         leaf = rb_entry(parent, struct posix_msg_tree_node, rb_node);
 271         if (unlikely(list_empty(&leaf->msg_list))) {
 272                 pr_warn_once("Inconsistency in POSIX message queue, "
 273                              "empty leaf node but we haven't implemented "
 274                              "lazy leaf delete!\n");
 275                 msg_tree_erase(leaf, info);
 276                 goto try_again;
 277         } else {
 278                 msg = list_first_entry(&leaf->msg_list,
 279                                        struct msg_msg, m_list);
 280                 list_del(&msg->m_list);
 281                 if (list_empty(&leaf->msg_list)) {
 282                         msg_tree_erase(leaf, info);
 283                 }
 284         }
 285         info->attr.mq_curmsgs--;
 286         info->qsize -= msg->m_ts;
 287         return msg;
 288 }
 289
 290 static struct inode *mqueue_get_inode(struct super_block *sb,
 291                 struct ipc_namespace *ipc_ns, umode_t mode,
 292                 struct mq_attr *attr)
 293 {
 294         struct inode *inode;
 295         int ret = -ENOMEM;
 296
 297         inode = new_inode(sb);
 298         if (!inode)
 299                 goto err;
 300
 301         inode->i_ino = get_next_ino();
 302         inode->i_mode = mode;
 303         inode->i_uid = current_fsuid();
 304         inode->i_gid = current_fsgid();
 305         inode->i_mtime = inode->i_ctime = inode->i_atime = current_time(inode);
 306
 307         if (S_ISREG(mode)) {
 308                 struct mqueue_inode_info *info;
 309                 unsigned long mq_bytes, mq_treesize;
 310
 311                 inode->i_fop = &mqueue_file_operations;
 312                 inode->i_size = FILENT_SIZE;
 313                 /* mqueue specific info */
 314                 info = MQUEUE_I(inode);
 315                 spin_lock_init(&info->lock);
 316                 init_waitqueue_head(&info->wait_q);
 317                 INIT_LIST_HEAD(&info->e_wait_q[0].list);
 318                 INIT_LIST_HEAD(&info->e_wait_q[1].list);
 319                 info->notify_owner = NULL;
 320                 info->notify_user_ns = NULL;
 321                 info->qsize = 0;
 322                 info->ucounts = NULL;   /* set when all is ok */
 323                 info->msg_tree = RB_ROOT;
 324                 info->msg_tree_rightmost = NULL;
 325                 info->node_cache = NULL;
 326                 memset(&info->attr, 0, sizeof(info->attr));
 327                 info->attr.mq_maxmsg = min(ipc_ns->mq_msg_max,
 328                                            ipc_ns->mq_msg_default);
 329                 info->attr.mq_msgsize = min(ipc_ns->mq_msgsize_max,
 330                                             ipc_ns->mq_msgsize_default);
 331                 if (attr) {
 332                         info->attr.mq_maxmsg = attr->mq_maxmsg;
 333                         info->attr.mq_msgsize = attr->mq_msgsize;
 334                 }
 335                 /*
 336                  * We used to allocate a static array of pointers and account
 337                  * the size of that array as well as one msg_msg struct per
 338                  * possible message into the queue size. That's no longer
 339                  * accurate as the queue is now an rbtree and will grow and
 340                  * shrink depending on usage patterns.  We can, however, still
 341                  * account one msg_msg struct per message, but the nodes are
 342                  * allocated depending on priority usage, and most programs
 343                  * only use one, or a handful, of priorities.  However, since
 344                  * this is pinned memory, we need to assume worst case, so
 345                  * that means the min(mq_maxmsg, max_priorities) * struct
 346                  * posix_msg_tree_node.
 347                  */
 348
 349                 ret = -EINVAL;
 350                 if (info->attr.mq_maxmsg <= 0 || info->attr.mq_msgsize <= 0)
 351                         goto out_inode;
 352                 if (capable(CAP_SYS_RESOURCE)) {
 353                         if (info->attr.mq_maxmsg > HARD_MSGMAX ||
 354                             info->attr.mq_msgsize > HARD_MSGSIZEMAX)
 355                                 goto out_inode;
 356                 } else {
 357                         if (info->attr.mq_maxmsg > ipc_ns->mq_msg_max ||
 358                                         info->attr.mq_msgsize > ipc_ns->mq_msgsize_max)
 359                                 goto out_inode;
 360                 }
 361                 ret = -EOVERFLOW;
 362                 /* check for overflow */
 363                 if (info->attr.mq_msgsize > ULONG_MAX/info->attr.mq_maxmsg)
 364                         goto out_inode;
 365                 mq_treesize = info->attr.mq_maxmsg * sizeof(struct msg_msg) +
 366                         min_t(unsigned int, info->attr.mq_maxmsg, MQ_PRIO_MAX) *
 367                         sizeof(struct posix_msg_tree_node);
 368                 mq_bytes = info->attr.mq_maxmsg * info->attr.mq_msgsize;
 369                 if (mq_bytes + mq_treesize < mq_bytes)
 370                         goto out_inode;
 371                 mq_bytes += mq_treesize;
 372                 info->ucounts = get_ucounts(current_ucounts());
 373                 if (info->ucounts) {
 374                         long msgqueue;
 375
 376                         spin_lock(&mq_lock);
 377                         msgqueue = inc_rlimit_ucounts(info->ucounts, UCOUNT_RLIMIT_MSGQUEUE, mq_bytes);
 378                         if (msgqueue == LONG_MAX || msgqueue > rlimit(RLIMIT_MSGQUEUE)) {
 379                                 dec_rlimit_ucounts(info->ucounts, UCOUNT_RLIMIT_MSGQUEUE, mq_bytes);
 380                                 spin_unlock(&mq_lock);
 381                                 put_ucounts(info->ucounts);
 382                                 info->ucounts = NULL;
 383                                 /* mqueue_evict_inode() releases info->messages */
 384                                 ret = -EMFILE;
 385                                 goto out_inode;
 386                         }
 387                         spin_unlock(&mq_lock);
 388                 }
 389         } else if (S_ISDIR(mode)) {
 390                 inc_nlink(inode);
 391                 /* Some things misbehave if size == 0 on a directory */
 392                 inode->i_size = 2 * DIRENT_SIZE;
 393                 inode->i_op = &mqueue_dir_inode_operations;
 394                 inode->i_fop = &simple_dir_operations;
 395         }
 396
 397         return inode;
 398 out_inode:
 399         iput(inode);
 400 err:
 401         return ERR_PTR(ret);
 402 }
 403
 404 static int mqueue_fill_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
 405 {
 406         struct inode *inode;
 407         struct ipc_namespace *ns = sb->s_fs_info;
 408
 409         sb->s_iflags |= SB_I_NOEXEC | SB_I_NODEV;
 410         sb->s_blocksize = PAGE_SIZE;
 411         sb->s_blocksize_bits = PAGE_SHIFT;
 412         sb->s_magic = MQUEUE_MAGIC;
 413         sb->s_op = &mqueue_super_ops;
 414
 415         inode = mqueue_get_inode(sb, ns, S_IFDIR | S_ISVTX | S_IRWXUGO, NULL);
 416         if (IS_ERR(inode))
 417                 return PTR_ERR(inode);
 418
 419         sb->s_root = d_make_root(inode);
 420         if (!sb->s_root)
 421                 return -ENOMEM;
 422         return 0;
 423 }
 424
 425 static int mqueue_get_tree(struct fs_context *fc)
 426 {
 427         struct mqueue_fs_context *ctx = fc->fs_private;
 428
 429         /*
 430          * With a newly created ipc namespace, we don't need to do a search
 431          * for an ipc namespace match, but we still need to set s_fs_info.
 432          */
 433         if (ctx->newns) {
 434                 fc->s_fs_info = ctx->ipc_ns;
 435                 return get_tree_nodev(fc, mqueue_fill_super);
 436         }
 437         return get_tree_keyed(fc, mqueue_fill_super, ctx->ipc_ns);
 438 }
 439
 440 static void mqueue_fs_context_free(struct fs_context *fc)
 441 {
 442         struct mqueue_fs_context *ctx = fc->fs_private;
 443
 444         put_ipc_ns(ctx->ipc_ns);
 445         kfree(ctx);
 446 }
 447
 448 static int mqueue_init_fs_context(struct fs_context *fc)
 449 {
 450         struct mqueue_fs_context *ctx;
 451
 452         ctx = kzalloc(sizeof(struct mqueue_fs_context), GFP_KERNEL);
 453         if (!ctx)
 454                 return -ENOMEM;
 455
 456         ctx->ipc_ns = get_ipc_ns(current->nsproxy->ipc_ns);
 457         put_user_ns(fc->user_ns);
 458         fc->user_ns = get_user_ns(ctx->ipc_ns->user_ns);
 459         fc->fs_private = ctx;
 460         fc->ops = &mqueue_fs_context_ops;
 461         return 0;
 462 }
 463
 464 /*
 465  * mq_init_ns() is currently the only caller of mq_create_mount().
 466  * So the ns parameter is always a newly created ipc namespace.
 467  */
 468 static struct vfsmount *mq_create_mount(struct ipc_namespace *ns)
 469 {
 470         struct mqueue_fs_context *ctx;
 471         struct fs_context *fc;
 472         struct vfsmount *mnt;
 473
 474         fc = fs_context_for_mount(&mqueue_fs_type, SB_KERNMOUNT);
 475         if (IS_ERR(fc))
 476                 return ERR_CAST(fc);
 477
 478         ctx = fc->fs_private;
 479         ctx->newns = true;
 480         put_ipc_ns(ctx->ipc_ns);
 481         ctx->ipc_ns = get_ipc_ns(ns);
 482         put_user_ns(fc->user_ns);
 483         fc->user_ns = get_user_ns(ctx->ipc_ns->user_ns);
 484
 485         mnt = fc_mount(fc);
 486         put_fs_context(fc);
 487         return mnt;
 488 }
 489
 490 static void init_once(void *foo)
 491 {
 492         struct mqueue_inode_info *p = foo;
 493
 494         inode_init_once(&p->vfs_inode);
 495 }
 496
 497 static struct inode *mqueue_alloc_inode(struct super_block *sb)
 498 {
 499         struct mqueue_inode_info *ei;
 500
 501         ei = alloc_inode_sb(sb, mqueue_inode_cachep, GFP_KERNEL);
 502         if (!ei)
 503                 return NULL;
 504         return &ei->vfs_inode;
 505 }
 506
 507 static void mqueue_free_inode(struct inode *inode)
 508 {
 509         kmem_cache_free(mqueue_inode_cachep, MQUEUE_I(inode));
 510 }
 511
 512 static void mqueue_evict_inode(struct inode *inode)
 513 {
 514         struct mqueue_inode_info *info;
 515         struct ipc_namespace *ipc_ns;
 516         struct msg_msg *msg, *nmsg;
 517         LIST_HEAD(tmp_msg);
 518
 519         clear_inode(inode);
 520
 521         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 522                 return;
 523
 524         ipc_ns = get_ns_from_inode(inode);
 525         info = MQUEUE_I(inode);
 526         spin_lock(&info->lock);
 527         while ((msg = msg_get(info)) != NULL)
 528                 list_add_tail(&msg->m_list, &tmp_msg);
 529         kfree(info->node_cache);
 530         spin_unlock(&info->lock);
 531
 532         list_for_each_entry_safe(msg, nmsg, &tmp_msg, m_list) {
 533                 list_del(&msg->m_list);
 534                 free_msg(msg);
 535         }
 536
 537         if (info->ucounts) {
 538                 unsigned long mq_bytes, mq_treesize;
 539
 540                 /* Total amount of bytes accounted for the mqueue */
 541                 mq_treesize = info->attr.mq_maxmsg * sizeof(struct msg_msg) +
 542                         min_t(unsigned int, info->attr.mq_maxmsg, MQ_PRIO_MAX) *
 543                         sizeof(struct posix_msg_tree_node);
 544
 545                 mq_bytes = mq_treesize + (info->attr.mq_maxmsg *
 546                                           info->attr.mq_msgsize);
 547
 548                 spin_lock(&mq_lock);
 549                 dec_rlimit_ucounts(info->ucounts, UCOUNT_RLIMIT_MSGQUEUE, mq_bytes);
 550                 /*
 551                  * get_ns_from_inode() ensures that the
 552                  * (ipc_ns = sb->s_fs_info) is either a valid ipc_ns
 553                  * to which we now hold a reference, or it is NULL.
 554                  * We can't put it here under mq_lock, though.
 555                  */
 556                 if (ipc_ns)
 557                         ipc_ns->mq_queues_count--;
 558                 spin_unlock(&mq_lock);
 559                 put_ucounts(info->ucounts);
 560                 info->ucounts = NULL;
 561         }
 562         if (ipc_ns)
 563                 put_ipc_ns(ipc_ns);
 564 }
 565
 566 static int mqueue_create_attr(struct dentry *dentry, umode_t mode, void *arg)
 567 {
 568         struct inode *dir = dentry->d_parent->d_inode;
 569         struct inode *inode;
 570         struct mq_attr *attr = arg;
 571         int error;
 572         struct ipc_namespace *ipc_ns;
 573
 574         spin_lock(&mq_lock);
 575         ipc_ns = __get_ns_from_inode(dir);
 576         if (!ipc_ns) {
 577                 error = -EACCES;
 578                 goto out_unlock;
 579         }
 580
 581         if (ipc_ns->mq_queues_count >= ipc_ns->mq_queues_max &&
 582             !capable(CAP_SYS_RESOURCE)) {
 583                 error = -ENOSPC;
 584                 goto out_unlock;
 585         }
 586         ipc_ns->mq_queues_count++;
 587         spin_unlock(&mq_lock);
 588
 589         inode = mqueue_get_inode(dir->i_sb, ipc_ns, mode, attr);
 590         if (IS_ERR(inode)) {
 591                 error = PTR_ERR(inode);
 592                 spin_lock(&mq_lock);
 593                 ipc_ns->mq_queues_count--;
 594                 goto out_unlock;
 595         }
 596
 597         put_ipc_ns(ipc_ns);
 598         dir->i_size += DIRENT_SIZE;
 599         dir->i_ctime = dir->i_mtime = dir->i_atime = current_time(dir);
 600
 601         d_instantiate(dentry, inode);
 602         dget(dentry);
 603         return 0;
 604 out_unlock:
 605         spin_unlock(&mq_lock);
 606         if (ipc_ns)
 607                 put_ipc_ns(ipc_ns);
 608         return error;
 609 }
 610
 611 static int mqueue_create(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
 612                          struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
 613 {
 614         return mqueue_create_attr(dentry, mode, NULL);
 615 }
 616
 617 static int mqueue_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
 618 {
 619         struct inode *inode = d_inode(dentry);
 620
 621         dir->i_ctime = dir->i_mtime = dir->i_atime = current_time(dir);
 622         dir->i_size -= DIRENT_SIZE;
 623         drop_nlink(inode);
 624         dput(dentry);
 625         return 0;
 626 }
 627
 628 /*
 629 *       This is routine for system read from queue file.
 630 *       To avoid mess with doing here some sort of mq_receive we allow
 631 *       to read only queue size & notification info (the only values
 632 *       that are interesting from user point of view and aren't accessible
 633 *       through std routines)
 634 */
 635 static ssize_t mqueue_read_file(struct file *filp, char __user *u_data,
 636                                 size_t count, loff_t *off)
 637 {
 638         struct mqueue_inode_info *info = MQUEUE_I(file_inode(filp));
 639         char buffer[FILENT_SIZE];
 640         ssize_t ret;
 641
 642         spin_lock(&info->lock);
 643         snprintf(buffer, sizeof(buffer),
 644                         "QSIZE:%-10lu NOTIFY:%-5d SIGNO:%-5d NOTIFY_PID:%-6d\n",
 645                         info->qsize,
 646                         info->notify_owner ? info->notify.sigev_notify : 0,
 647                         (info->notify_owner &&
 648                          info->notify.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL) ?
 649                                 info->notify.sigev_signo : 0,
 650                         pid_vnr(info->notify_owner));
 651         spin_unlock(&info->lock);
 652         buffer[sizeof(buffer)-1] = '\0';
 653
 654         ret = simple_read_from_buffer(u_data, count, off, buffer,
 655                                 strlen(buffer));
 656         if (ret <= 0)
 657                 return ret;
 658
 659         file_inode(filp)->i_atime = file_inode(filp)->i_ctime = current_time(file_inode(filp));
 660         return ret;
 661 }
 662
 663 static int mqueue_flush_file(struct file *filp, fl_owner_t id)
 664 {
 665         struct mqueue_inode_info *info = MQUEUE_I(file_inode(filp));
 666
 667         spin_lock(&info->lock);
 668         if (task_tgid(current) == info->notify_owner)
 669                 remove_notification(info);
 670
 671         spin_unlock(&info->lock);
 672         return 0;
 673 }
 674
 675 static __poll_t mqueue_poll_file(struct file *filp, struct poll_table_struct *poll_tab)
 676 {
 677         struct mqueue_inode_info *info = MQUEUE_I(file_inode(filp));
 678         __poll_t retval = 0;
 679
 680         poll_wait(filp, &info->wait_q, poll_tab);
 681
 682         spin_lock(&info->lock);
 683         if (info->attr.mq_curmsgs)
 684                 retval = EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
 685
 686         if (info->attr.mq_curmsgs < info->attr.mq_maxmsg)
 687                 retval |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
 688         spin_unlock(&info->lock);
 689
 690         return retval;
 691 }
 692
 693 /* Adds current to info->e_wait_q[sr] before element with smaller prio */
 694 static void wq_add(struct mqueue_inode_info *info, int sr,
 695                         struct ext_wait_queue *ewp)
 696 {
 697         struct ext_wait_queue *walk;
 698
 699         list_for_each_entry(walk, &info->e_wait_q[sr].list, list) {
 700                 if (walk->task->prio <= current->prio) {
 701                         list_add_tail(&ewp->list, &walk->list);
 702                         return;
 703                 }
 704         }
 705         list_add_tail(&ewp->list, &info->e_wait_q[sr].list);
 706 }
 707
 708 /*
 709  * Puts current task to sleep. Caller must hold queue lock. After return
 710  * lock isn't held.
 711  * sr: SEND or RECV
 712  */
 713 static int wq_sleep(struct mqueue_inode_info *info, int sr,
 714                     ktime_t *timeout, struct ext_wait_queue *ewp)
 715         __releases(&info->lock)
 716 {
 717         int retval;
 718         signed long time;
 719
 720         wq_add(info, sr, ewp);
 721
 722         for (;;) {
 723                 /* memory barrier not required, we hold info->lock */
 724                 __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
 725
 726                 spin_unlock(&info->lock);
 727                 time = schedule_hrtimeout_range_clock(timeout, 0,
 728                         HRTIMER_MODE_ABS, CLOCK_REALTIME);
 729
 730                 if (READ_ONCE(ewp->state) == STATE_READY) {
 731                         /* see MQ_BARRIER for purpose/pairing */
 732                         smp_acquire__after_ctrl_dep();
 733                         retval = 0;
 734                         goto out;
 735                 }
 736                 spin_lock(&info->lock);
 737
 738                 /* we hold info->lock, so no memory barrier required */
 739                 if (READ_ONCE(ewp->state) == STATE_READY) {
 740                         retval = 0;
 741                         goto out_unlock;
 742                 }
 743                 if (signal_pending(current)) {
 744                         retval = -ERESTARTSYS;
 745                         break;
 746                 }
 747                 if (time == 0) {
 748                         retval = -ETIMEDOUT;
 749                         break;
 750                 }
 751         }
 752         list_del(&ewp->list);
 753 out_unlock:
 754         spin_unlock(&info->lock);
 755 out:
 756         return retval;
 757 }
 758
 759 /*
 760  * Returns waiting task that should be serviced first or NULL if none exists
 761  */
 762 static struct ext_wait_queue *wq_get_first_waiter(
 763                 struct mqueue_inode_info *info, int sr)
 764 {
 765         struct list_head *ptr;
 766
 767         ptr = info->e_wait_q[sr].list.prev;
 768         if (ptr == &info->e_wait_q[sr].list)
 769                 return NULL;
 770         return list_entry(ptr, struct ext_wait_queue, list);
 771 }
 772
 773
 774 static inline void set_cookie(struct sk_buff *skb, char code)
 775 {
 776         ((char *)skb->data)[NOTIFY_COOKIE_LEN-1] = code;
 777 }
 778
 779 /*
 780  * The next function is only to split too long sys_mq_timedsend
 781  */
 782 static void __do_notify(struct mqueue_inode_info *info)
 783 {
 784         /* notification
 785          * invoked when there is registered process and there isn't process
 786          * waiting synchronously for message AND state of queue changed from
 787          * empty to not empty. Here we are sure that no one is waiting
 788          * synchronously. */
 789         if (info->notify_owner &&
 790             info->attr.mq_curmsgs == 1) {
 791                 switch (info->notify.sigev_notify) {
 792                 case SIGEV_NONE:
 793                         break;
 794                 case SIGEV_SIGNAL: {
 795                         struct kernel_siginfo sig_i;
 796                         struct task_struct *task;
 797
 798                         /* do_mq_notify() accepts sigev_signo == 0, why?? */
 799                         if (!info->notify.sigev_signo)
 800                                 break;
 801
 802                         clear_siginfo(&sig_i);
 803                         sig_i.si_signo = info->notify.sigev_signo;
 804                         sig_i.si_errno = 0;
 805                         sig_i.si_code = SI_MESGQ;
 806                         sig_i.si_value = info->notify.sigev_value;
 807                         rcu_read_lock();
 808                         /* map current pid/uid into info->owner's namespaces */
 809                         sig_i.si_pid = task_tgid_nr_ns(current,
 810                                                 ns_of_pid(info->notify_owner));
 811                         sig_i.si_uid = from_kuid_munged(info->notify_user_ns,
 812                                                 current_uid());
 813                         /*
 814                          * We can't use kill_pid_info(), this signal should
 815                          * bypass check_kill_permission(). It is from kernel
 816                          * but si_fromuser() can't know this.
 817                          * We do check the self_exec_id, to avoid sending
 818                          * signals to programs that don't expect them.
 819                          */
 820                         task = pid_task(info->notify_owner, PIDTYPE_TGID);
 821                         if (task && task->self_exec_id ==
 822                                                 info->notify_self_exec_id) {
 823                                 do_send_sig_info(info->notify.sigev_signo,
 824                                                 &sig_i, task, PIDTYPE_TGID);
 825                         }
 826                         rcu_read_unlock();
 827                         break;
 828                 }
 829                 case SIGEV_THREAD:
 830                         set_cookie(info->notify_cookie, NOTIFY_WOKENUP);
 831                         netlink_sendskb(info->notify_sock, info->notify_cookie);
 832                         break;
 833                 }
 834                 /* after notification unregisters process */
 835                 put_pid(info->notify_owner);
 836                 put_user_ns(info->notify_user_ns);
 837                 info->notify_owner = NULL;
 838                 info->notify_user_ns = NULL;
 839         }
 840         wake_up(&info->wait_q);
 841 }
 842
 843 static int prepare_timeout(const struct __kernel_timespec __user *u_abs_timeout,
 844                            struct timespec64 *ts)
 845 {
 846         if (get_timespec64(ts, u_abs_timeout))
 847                 return -EFAULT;
 848         if (!timespec64_valid(ts))
 849                 return -EINVAL;
 850         return 0;
 851 }
 852
 853 static void remove_notification(struct mqueue_inode_info *info)
 854 {
 855         if (info->notify_owner != NULL &&
 856             info->notify.sigev_notify == SIGEV_THREAD) {
 857                 set_cookie(info->notify_cookie, NOTIFY_REMOVED);
 858                 netlink_sendskb(info->notify_sock, info->notify_cookie);
 859         }
 860         put_pid(info->notify_owner);
 861         put_user_ns(info->notify_user_ns);
 862         info->notify_owner = NULL;
 863         info->notify_user_ns = NULL;
 864 }
 865
 866 static int prepare_open(struct dentry *dentry, int oflag, int ro,
 867                         umode_t mode, struct filename *name,
 868                         struct mq_attr *attr)
 869 {
 870         static const int oflag2acc[O_ACCMODE] = { MAY_READ, MAY_WRITE,
 871                                                   MAY_READ | MAY_WRITE };
 872         int acc;
 873
 874         if (d_really_is_negative(dentry)) {
 875                 if (!(oflag & O_CREAT))
 876                         return -ENOENT;
 877                 if (ro)
 878                         return ro;
 879                 audit_inode_parent_hidden(name, dentry->d_parent);
 880                 return vfs_mkobj(dentry, mode & ~current_umask(),
 881                                   mqueue_create_attr, attr);
 882         }
 883         /* it already existed */
 884         audit_inode(name, dentry, 0);
 885         if ((oflag & (O_CREAT|O_EXCL)) == (O_CREAT|O_EXCL))
 886                 return -EEXIST;
 887         if ((oflag & O_ACCMODE) == (O_RDWR | O_WRONLY))
 888                 return -EINVAL;
 889         acc = oflag2acc[oflag & O_ACCMODE];
 890         return inode_permission(&init_user_ns, d_inode(dentry), acc);
 891 }
 892
 893 static int do_mq_open(const char __user *u_name, int oflag, umode_t mode,
 894                       struct mq_attr *attr)
 895 {
 896         struct vfsmount *mnt = current->nsproxy->ipc_ns->mq_mnt;
 897         struct dentry *root = mnt->mnt_root;
 898         struct filename *name;
 899         struct path path;
 900         int fd, error;
 901         int ro;
 902
 903         audit_mq_open(oflag, mode, attr);
 904
 905         if (IS_ERR(name = getname(u_name)))
 906                 return PTR_ERR(name);
 907
 908         fd = get_unused_fd_flags(O_CLOEXEC);
 909         if (fd < 0)
 910                 goto out_putname;
 911
 912         ro = mnt_want_write(mnt);       /* we'll drop it in any case */
 913         inode_lock(d_inode(root));
 914         path.dentry = lookup_one_len(name->name, root, strlen(name->name));
 915         if (IS_ERR(path.dentry)) {
 916                 error = PTR_ERR(path.dentry);
 917                 goto out_putfd;
 918         }
 919         path.mnt = mntget(mnt);
 920         error = prepare_open(path.dentry, oflag, ro, mode, name, attr);
 921         if (!error) {
 922                 struct file *file = dentry_open(&path, oflag, current_cred());
 923                 if (!IS_ERR(file))
 924                         fd_install(fd, file);
 925                 else
 926                         error = PTR_ERR(file);
 927         }
 928         path_put(&path);
 929 out_putfd:
 930         if (error) {
 931                 put_unused_fd(fd);
 932                 fd = error;
 933         }
 934         inode_unlock(d_inode(root));
 935         if (!ro)
 936                 mnt_drop_write(mnt);
 937 out_putname:
 938         putname(name);
 939         return fd;
 940 }
 941
 942 SYSCALL_DEFINE4(mq_open, const char __user *, u_name, int, oflag, umode_t, mode,
 943                 struct mq_attr __user *, u_attr)
 944 {
 945         struct mq_attr attr;
 946         if (u_attr && copy_from_user(&attr, u_attr, sizeof(struct mq_attr)))
 947                 return -EFAULT;
 948
 949         return do_mq_open(u_name, oflag, mode, u_attr ? &attr : NULL);
 950 }
 951
 952 SYSCALL_DEFINE1(mq_unlink, const char __user *, u_name)
 953 {
 954         int err;
 955         struct filename *name;
 956         struct dentry *dentry;
 957         struct inode *inode = NULL;
 958         struct ipc_namespace *ipc_ns = current->nsproxy->ipc_ns;
 959         struct vfsmount *mnt = ipc_ns->mq_mnt;
 960
 961         name = getname(u_name);
 962         if (IS_ERR(name))
 963                 return PTR_ERR(name);
 964
 965         audit_inode_parent_hidden(name, mnt->mnt_root);
 966         err = mnt_want_write(mnt);
 967         if (err)
 968                 goto out_name;
 969         inode_lock_nested(d_inode(mnt->mnt_root), I_MUTEX_PARENT);
 970         dentry = lookup_one_len(name->name, mnt->mnt_root,
 971                                 strlen(name->name));
 972         if (IS_ERR(dentry)) {
 973                 err = PTR_ERR(dentry);
 974                 goto out_unlock;
 975         }
 976
 977         inode = d_inode(dentry);
 978         if (!inode) {
 979                 err = -ENOENT;
 980         } else {
 981                 ihold(inode);
 982                 err = vfs_unlink(&init_user_ns, d_inode(dentry->d_parent),
 983                                  dentry, NULL);
 984         }
 985         dput(dentry);
 986
 987 out_unlock:
 988         inode_unlock(d_inode(mnt->mnt_root));
 989         iput(inode);
 990         mnt_drop_write(mnt);
 991 out_name:
 992         putname(name);
 993
 994         return err;
 995 }
 996
 997 /* Pipelined send and receive functions.
 998  *
 999  * If a receiver finds no waiting message, then it registers itself in the
1000  * list of waiting receivers. A sender checks that list before adding the new
1001  * message into the message array. If there is a waiting receiver, then it
1002  * bypasses the message array and directly hands the message over to the
1003  * receiver. The receiver accepts the message and returns without grabbing the
1004  * queue spinlock:
1005  *
1006  * - Set pointer to message.
1007  * - Queue the receiver task for later wakeup (without the info->lock).
1008  * - Update its state to STATE_READY. Now the receiver can continue.
1009  * - Wake up the process after the lock is dropped. Should the process wake up
1010  *   before this wakeup (due to a timeout or a signal) it will either see
1011  *   STATE_READY and continue or acquire the lock to check the state again.
1012  *
1013  * The same algorithm is used for senders.
1014  */
1015
1016 static inline void __pipelined_op(struct wake_q_head *wake_q,
1017                                   struct mqueue_inode_info *info,
1018                                   struct ext_wait_queue *this)
1019 {
1020         struct task_struct *task;
1021
1022         list_del(&this->list);
1023         task = get_task_struct(this->task);
1024
1025         /* see MQ_BARRIER for purpose/pairing */
1026         smp_store_release(&this->state, STATE_READY);
1027         wake_q_add_safe(wake_q, task);
1028 }
1029
1030 /* pipelined_send() - send a message directly to the task waiting in
1031  * sys_mq_timedreceive() (without inserting message into a queue).
1032  */
1033 static inline void pipelined_send(struct wake_q_head *wake_q,
1034                                   struct mqueue_inode_info *info,
1035                                   struct msg_msg *message,
1036                                   struct ext_wait_queue *receiver)
1037 {
1038         receiver->msg = message;
1039         __pipelined_op(wake_q, info, receiver);
1040 }
1041
1042 /* pipelined_receive() - if there is task waiting in sys_mq_timedsend()
1043  * gets its message and put to the queue (we have one free place for sure). */
1044 static inline void pipelined_receive(struct wake_q_head *wake_q,
1045                                      struct mqueue_inode_info *info)
1046 {
1047         struct ext_wait_queue *sender = wq_get_first_waiter(info, SEND);
1048
1049         if (!sender) {
1050                 /* for poll */
1051                 wake_up_interruptible(&info->wait_q);
1052                 return;
1053         }
1054         if (msg_insert(sender->msg, info))
1055                 return;
1056
1057         __pipelined_op(wake_q, info, sender);
1058 }
1059
1060 static int do_mq_timedsend(mqd_t mqdes, const char __user *u_msg_ptr,
1061                 size_t msg_len, unsigned int msg_prio,
1062                 struct timespec64 *ts)
1063 {
1064         struct fd f;
1065         struct inode *inode;
1066         struct ext_wait_queue wait;
1067         struct ext_wait_queue *receiver;
1068         struct msg_msg *msg_ptr;
1069         struct mqueue_inode_info *info;
1070         ktime_t expires, *timeout = NULL;
1071         struct posix_msg_tree_node *new_leaf = NULL;
1072         int ret = 0;
1073         DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
1074
1075         if (unlikely(msg_prio >= (unsigned long) MQ_PRIO_MAX))
1076                 return -EINVAL;
1077
1078         if (ts) {
1079                 expires = timespec64_to_ktime(*ts);
1080                 timeout = &expires;
1081         }
1082
1083         audit_mq_sendrecv(mqdes, msg_len, msg_prio, ts);
1084
1085         f = fdget(mqdes);
1086         if (unlikely(!f.file)) {
1087                 ret = -EBADF;
1088                 goto out;
1089         }
1090
1091         inode = file_inode(f.file);
1092         if (unlikely(f.file->f_op != &mqueue_file_operations)) {
1093                 ret = -EBADF;
1094                 goto out_fput;
1095         }
1096         info = MQUEUE_I(inode);
1097         audit_file(f.file);
1098
1099         if (unlikely(!(f.file->f_mode & FMODE_WRITE))) {
1100                 ret = -EBADF;
1101                 goto out_fput;
1102         }
1103
1104         if (unlikely(msg_len > info->attr.mq_msgsize)) {
1105                 ret = -EMSGSIZE;
1106                 goto out_fput;
1107         }
1108
1109         /* First try to allocate memory, before doing anything with
1110          * existing queues. */
1111         msg_ptr = load_msg(u_msg_ptr, msg_len);
1112         if (IS_ERR(msg_ptr)) {
1113                 ret = PTR_ERR(msg_ptr);
1114                 goto out_fput;
1115         }
1116         msg_ptr->m_ts = msg_len;
1117         msg_ptr->m_type = msg_prio;
1118
1119         /*
1120          * msg_insert really wants us to have a valid, spare node struct so
1121          * it doesn't have to kmalloc a GFP_ATOMIC allocation, but it will
1122          * fall back to that if necessary.
1123          */
1124         if (!info->node_cache)
1125                 new_leaf = kmalloc(sizeof(*new_leaf), GFP_KERNEL);
1126
1127         spin_lock(&info->lock);
1128
1129         if (!info->node_cache && new_leaf) {
1130                 /* Save our speculative allocation into the cache */
1131                 INIT_LIST_HEAD(&new_leaf->msg_list);
1132                 info->node_cache = new_leaf;
1133                 new_leaf = NULL;
1134         } else {
1135                 kfree(new_leaf);
1136         }
1137
1138         if (info->attr.mq_curmsgs == info->attr.mq_maxmsg) {
1139                 if (f.file->f_flags & O_NONBLOCK) {
1140                         ret = -EAGAIN;
1141                 } else {
1142                         wait.task = current;
1143                         wait.msg = (void *) msg_ptr;
1144
1145                         /* memory barrier not required, we hold info->lock */
1146                         WRITE_ONCE(wait.state, STATE_NONE);
1147                         ret = wq_sleep(info, SEND, timeout, &wait);
1148                         /*
1149                          * wq_sleep must be called with info->lock held, and
1150                          * returns with the lock released
1151                          */
1152                         goto out_free;
1153                 }
1154         } else {
1155                 receiver = wq_get_first_waiter(info, RECV);
1156                 if (receiver) {
1157                         pipelined_send(&wake_q, info, msg_ptr, receiver);
1158                 } else {
1159                         /* adds message to the queue */
1160                         ret = msg_insert(msg_ptr, info);
1161                         if (ret)
1162                                 goto out_unlock;
1163                         __do_notify(info);
1164                 }
1165                 inode->i_atime = inode->i_mtime = inode->i_ctime =
1166                                 current_time(inode);
1167         }
1168 out_unlock:
1169         spin_unlock(&info->lock);
1170         wake_up_q(&wake_q);
1171 out_free:
1172         if (ret)
1173                 free_msg(msg_ptr);
1174 out_fput:
1175         fdput(f);
1176 out:
1177         return ret;
1178 }
1179
1180 static int do_mq_timedreceive(mqd_t mqdes, char __user *u_msg_ptr,
1181                 size_t msg_len, unsigned int __user *u_msg_prio,
1182                 struct timespec64 *ts)
1183 {
1184         ssize_t ret;
1185         struct msg_msg *msg_ptr;
1186         struct fd f;
1187         struct inode *inode;
1188         struct mqueue_inode_info *info;
1189         struct ext_wait_queue wait;
1190         ktime_t expires, *timeout = NULL;
1191         struct posix_msg_tree_node *new_leaf = NULL;
1192
1193         if (ts) {
1194                 expires = timespec64_to_ktime(*ts);
1195                 timeout = &expires;
1196         }
1197
1198         audit_mq_sendrecv(mqdes, msg_len, 0, ts);
1199
1200         f = fdget(mqdes);
1201         if (unlikely(!f.file)) {
1202                 ret = -EBADF;
1203                 goto out;
1204         }
1205
1206         inode = file_inode(f.file);
1207         if (unlikely(f.file->f_op != &mqueue_file_operations)) {
1208                 ret = -EBADF;
1209                 goto out_fput;
1210         }
1211         info = MQUEUE_I(inode);
1212         audit_file(f.file);
1213
1214         if (unlikely(!(f.file->f_mode & FMODE_READ))) {
1215                 ret = -EBADF;
1216                 goto out_fput;
1217         }
1218
1219         /* checks if buffer is big enough */
1220         if (unlikely(msg_len < info->attr.mq_msgsize)) {
1221                 ret = -EMSGSIZE;
1222                 goto out_fput;
1223         }
1224
1225         /*
1226          * msg_insert really wants us to have a valid, spare node struct so
1227          * it doesn't have to kmalloc a GFP_ATOMIC allocation, but it will
1228          * fall back to that if necessary.
1229          */
1230         if (!info->node_cache)
1231                 new_leaf = kmalloc(sizeof(*new_leaf), GFP_KERNEL);
1232
1233         spin_lock(&info->lock);
1234
1235         if (!info->node_cache && new_leaf) {
1236                 /* Save our speculative allocation into the cache */
1237                 INIT_LIST_HEAD(&new_leaf->msg_list);
1238                 info->node_cache = new_leaf;
1239         } else {
1240                 kfree(new_leaf);
1241         }
1242
1243         if (info->attr.mq_curmsgs == 0) {
1244                 if (f.file->f_flags & O_NONBLOCK) {
1245                         spin_unlock(&info->lock);
1246                         ret = -EAGAIN;
1247                 } else {
1248                         wait.task = current;
1249
1250                         /* memory barrier not required, we hold info->lock */
1251                         WRITE_ONCE(wait.state, STATE_NONE);
1252                         ret = wq_sleep(info, RECV, timeout, &wait);
1253                         msg_ptr = wait.msg;
1254                 }
1255         } else {
1256                 DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
1257
1258                 msg_ptr = msg_get(info);
1259
1260                 inode->i_atime = inode->i_mtime = inode->i_ctime =
1261                                 current_time(inode);
1262
1263                 /* There is now free space in queue. */
1264                 pipelined_receive(&wake_q, info);
1265                 spin_unlock(&info->lock);
1266                 wake_up_q(&wake_q);
1267                 ret = 0;
1268         }
1269         if (ret == 0) {
1270                 ret = msg_ptr->m_ts;
1271
1272                 if ((u_msg_prio && put_user(msg_ptr->m_type, u_msg_prio)) ||
1273                         store_msg(u_msg_ptr, msg_ptr, msg_ptr->m_ts)) {
1274                         ret = -EFAULT;
1275                 }
1276                 free_msg(msg_ptr);
1277         }
1278 out_fput:
1279         fdput(f);
1280 out:
1281         return ret;
1282 }
1283
1284 SYSCALL_DEFINE5(mq_timedsend, mqd_t, mqdes, const char __user *, u_msg_ptr,
1285                 size_t, msg_len, unsigned int, msg_prio,
1286                 const struct __kernel_timespec __user *, u_abs_timeout)
1287 {
1288         struct timespec64 ts, *p = NULL;
1289         if (u_abs_timeout) {
1290                 int res = prepare_timeout(u_abs_timeout, &ts);
1291                 if (res)
1292                         return res;
1293                 p = &ts;
1294         }
1295         return do_mq_timedsend(mqdes, u_msg_ptr, msg_len, msg_prio, p);
1296 }
1297
1298 SYSCALL_DEFINE5(mq_timedreceive, mqd_t, mqdes, char __user *, u_msg_ptr,
1299                 size_t, msg_len, unsigned int __user *, u_msg_prio,
1300                 const struct __kernel_timespec __user *, u_abs_timeout)
1301 {
1302         struct timespec64 ts, *p = NULL;
1303         if (u_abs_timeout) {
1304                 int res = prepare_timeout(u_abs_timeout, &ts);
1305                 if (res)
1306                         return res;
1307                 p = &ts;
1308         }
1309         return do_mq_timedreceive(mqdes, u_msg_ptr, msg_len, u_msg_prio, p);
1310 }
1311
1312 /*
1313  * Notes: the case when user wants us to deregister (with NULL as pointer)
1314  * and he isn't currently owner of notification, will be silently discarded.
1315  * It isn't explicitly defined in the POSIX.
1316  */
1317 static int do_mq_notify(mqd_t mqdes, const struct sigevent *notification)
1318 {
1319         int ret;
1320         struct fd f;
1321         struct sock *sock;
1322         struct inode *inode;
1323         struct mqueue_inode_info *info;
1324         struct sk_buff *nc;
1325
1326         audit_mq_notify(mqdes, notification);
1327
1328         nc = NULL;
1329         sock = NULL;
1330         if (notification != NULL) {
1331                 if (unlikely(notification->sigev_notify != SIGEV_NONE &&
1332                              notification->sigev_notify != SIGEV_SIGNAL &&
1333                              notification->sigev_notify != SIGEV_THREAD))
1334                         return -EINVAL;
1335                 if (notification->sigev_notify == SIGEV_SIGNAL &&
1336                         !valid_signal(notification->sigev_signo)) {
1337                         return -EINVAL;
1338                 }
1339                 if (notification->sigev_notify == SIGEV_THREAD) {
1340                         long timeo;
1341
1342                         /* create the notify skb */
1343                         nc = alloc_skb(NOTIFY_COOKIE_LEN, GFP_KERNEL);
1344                         if (!nc)
1345                                 return -ENOMEM;
1346
1347                         if (copy_from_user(nc->data,
1348                                         notification->sigev_value.sival_ptr,
1349                                         NOTIFY_COOKIE_LEN)) {
1350                                 ret = -EFAULT;
1351                                 goto free_skb;
1352                         }
1353
1354                         /* TODO: add a header? */
1355                         skb_put(nc, NOTIFY_COOKIE_LEN);
1356                         /* and attach it to the socket */
1357 retry:
1358                         f = fdget(notification->sigev_signo);
1359                         if (!f.file) {
1360                                 ret = -EBADF;
1361                                 goto out;
1362                         }
1363                         sock = netlink_getsockbyfilp(f.file);
1364                         fdput(f);
1365                         if (IS_ERR(sock)) {
1366                                 ret = PTR_ERR(sock);
1367                                 goto free_skb;
1368                         }
1369
1370                         timeo = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
1371                         ret = netlink_attachskb(sock, nc, &timeo, NULL);
1372                         if (ret == 1) {
1373                                 sock = NULL;
1374                                 goto retry;
1375                         }
1376                         if (ret)
1377                                 return ret;
1378                 }
1379         }
1380
1381         f = fdget(mqdes);
1382         if (!f.file) {
1383                 ret = -EBADF;
1384                 goto out;
1385         }
1386
1387         inode = file_inode(f.file);
1388         if (unlikely(f.file->f_op != &mqueue_file_operations)) {
1389                 ret = -EBADF;
1390                 goto out_fput;
1391         }
1392         info = MQUEUE_I(inode);
1393
1394         ret = 0;
1395         spin_lock(&info->lock);
1396         if (notification == NULL) {
1397                 if (info->notify_owner == task_tgid(current)) {
1398                         remove_notification(info);
1399                         inode->i_atime = inode->i_ctime = current_time(inode);
1400                 }
1401         } else if (info->notify_owner != NULL) {
1402                 ret = -EBUSY;
1403         } else {
1404                 switch (notification->sigev_notify) {
1405                 case SIGEV_NONE:
1406                         info->notify.sigev_notify = SIGEV_NONE;
1407                         break;
1408                 case SIGEV_THREAD:
1409                         info->notify_sock = sock;
1410                         info->notify_cookie = nc;
1411                         sock = NULL;
1412                         nc = NULL;
1413                         info->notify.sigev_notify = SIGEV_THREAD;
1414                         break;
1415                 case SIGEV_SIGNAL:
1416                         info->notify.sigev_signo = notification->sigev_signo;
1417                         info->notify.sigev_value = notification->sigev_value;
1418                         info->notify.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
1419                         info->notify_self_exec_id = current->self_exec_id;
1420                         break;
1421                 }
1422
1423                 info->notify_owner = get_pid(task_tgid(current));
1424                 info->notify_user_ns = get_user_ns(current_user_ns());
1425                 inode->i_atime = inode->i_ctime = current_time(inode);
1426         }
1427         spin_unlock(&info->lock);
1428 out_fput:
1429         fdput(f);
1430 out:
1431         if (sock)
1432                 netlink_detachskb(sock, nc);
1433         else
1434 free_skb:
1435                 dev_kfree_skb(nc);
1436
1437         return ret;
1438 }
1439
1440 SYSCALL_DEFINE2(mq_notify, mqd_t, mqdes,
1441                 const struct sigevent __user *, u_notification)
1442 {
1443         struct sigevent n, *p = NULL;
1444         if (u_notification) {
1445                 if (copy_from_user(&n, u_notification, sizeof(struct sigevent)))
1446                         return -EFAULT;
1447                 p = &n;
1448         }
1449         return do_mq_notify(mqdes, p);
1450 }
1451
1452 static int do_mq_getsetattr(int mqdes, struct mq_attr *new, struct mq_attr *old)
1453 {
1454         struct fd f;
1455         struct inode *inode;
1456         struct mqueue_inode_info *info;
1457
1458         if (new && (new->mq_flags & (~O_NONBLOCK)))
1459                 return -EINVAL;
1460
1461         f = fdget(mqdes);
1462         if (!f.file)
1463                 return -EBADF;
1464
1465         if (unlikely(f.file->f_op != &mqueue_file_operations)) {
1466                 fdput(f);
1467                 return -EBADF;
1468         }
1469
1470         inode = file_inode(f.file);
1471         info = MQUEUE_I(inode);
1472
1473         spin_lock(&info->lock);
1474
1475         if (old) {
1476                 *old = info->attr;
1477                 old->mq_flags = f.file->f_flags & O_NONBLOCK;
1478         }
1479         if (new) {
1480                 audit_mq_getsetattr(mqdes, new);
1481                 spin_lock(&f.file->f_lock);
1482                 if (new->mq_flags & O_NONBLOCK)
1483                         f.file->f_flags |= O_NONBLOCK;
1484                 else
1485                         f.file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
1486                 spin_unlock(&f.file->f_lock);
1487
1488                 inode->i_atime = inode->i_ctime = current_time(inode);
1489         }
1490
1491         spin_unlock(&info->lock);
1492         fdput(f);
1493         return 0;
1494 }
1495
1496 SYSCALL_DEFINE3(mq_getsetattr, mqd_t, mqdes,
1497                 const struct mq_attr __user *, u_mqstat,
1498                 struct mq_attr __user *, u_omqstat)
1499 {
1500         int ret;
1501         struct mq_attr mqstat, omqstat;
1502         struct mq_attr *new = NULL, *old = NULL;
1503
1504         if (u_mqstat) {
1505                 new = &mqstat;
1506                 if (copy_from_user(new, u_mqstat, sizeof(struct mq_attr)))
1507                         return -EFAULT;
1508         }
1509         if (u_omqstat)
1510                 old = &omqstat;
1511
1512         ret = do_mq_getsetattr(mqdes, new, old);
1513         if (ret || !old)
1514                 return ret;
1515
1516         if (copy_to_user(u_omqstat, old, sizeof(struct mq_attr)))
1517                 return -EFAULT;
1518         return 0;
1519 }
1520
1521 #ifdef CONFIG_COMPAT
1522
1523 struct compat_mq_attr {
1524         compat_long_t mq_flags;      /* message queue flags                  */
1525         compat_long_t mq_maxmsg;     /* maximum number of messages           */
1526         compat_long_t mq_msgsize;    /* maximum message size                 */
1527         compat_long_t mq_curmsgs;    /* number of messages currently queued  */
1528         compat_long_t __reserved[4]; /* ignored for input, zeroed for output */
1529 };
1530
1531 static inline int get_compat_mq_attr(struct mq_attr *attr,
1532                         const struct compat_mq_attr __user *uattr)
1533 {
1534         struct compat_mq_attr v;
1535
1536         if (copy_from_user(&v, uattr, sizeof(*uattr)))
1537                 return -EFAULT;
1538
1539         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
1540         attr->mq_flags = v.mq_flags;
1541         attr->mq_maxmsg = v.mq_maxmsg;
1542         attr->mq_msgsize = v.mq_msgsize;
1543         attr->mq_curmsgs = v.mq_curmsgs;
1544         return 0;
1545 }
1546
1547 static inline int put_compat_mq_attr(const struct mq_attr *attr,
1548                         struct compat_mq_attr __user *uattr)
1549 {
1550         struct compat_mq_attr v;
1551
1552         memset(&v, 0, sizeof(v));
1553         v.mq_flags = attr->mq_flags;
1554         v.mq_maxmsg = attr->mq_maxmsg;
1555         v.mq_msgsize = attr->mq_msgsize;
1556         v.mq_curmsgs = attr->mq_curmsgs;
1557         if (copy_to_user(uattr, &v, sizeof(*uattr)))
1558                 return -EFAULT;
1559         return 0;
1560 }
1561
1562 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(mq_open, const char __user *, u_name,
1563                        int, oflag, compat_mode_t, mode,
1564                        struct compat_mq_attr __user *, u_attr)
1565 {
1566         struct mq_attr attr, *p = NULL;
1567         if (u_attr && oflag & O_CREAT) {
1568                 p = &attr;
1569                 if (get_compat_mq_attr(&attr, u_attr))
1570                         return -EFAULT;
1571         }
1572         return do_mq_open(u_name, oflag, mode, p);
1573 }
1574
1575 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(mq_notify, mqd_t, mqdes,
1576                        const struct compat_sigevent __user *, u_notification)
1577 {
1578         struct sigevent n, *p = NULL;
1579         if (u_notification) {
1580                 if (get_compat_sigevent(&n, u_notification))
1581                         return -EFAULT;
1582                 if (n.sigev_notify == SIGEV_THREAD)
1583                         n.sigev_value.sival_ptr = compat_ptr(n.sigev_value.sival_int);
1584                 p = &n;
1585         }
1586         return do_mq_notify(mqdes, p);
1587 }
1588
1589 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(mq_getsetattr, mqd_t, mqdes,
1590                        const struct compat_mq_attr __user *, u_mqstat,
1591                        struct compat_mq_attr __user *, u_omqstat)
1592 {
1593         int ret;
1594         struct mq_attr mqstat, omqstat;
1595         struct mq_attr *new = NULL, *old = NULL;
1596
1597         if (u_mqstat) {
1598                 new = &mqstat;
1599                 if (get_compat_mq_attr(new, u_mqstat))
1600                         return -EFAULT;
1601         }
1602         if (u_omqstat)
1603                 old = &omqstat;
1604
1605         ret = do_mq_getsetattr(mqdes, new, old);
1606         if (ret || !old)
1607                 return ret;
1608
1609         if (put_compat_mq_attr(old, u_omqstat))
1610                 return -EFAULT;
1611         return 0;
1612 }
1613 #endif
1614
1615 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
1616 static int compat_prepare_timeout(const struct old_timespec32 __user *p,
1617                                    struct timespec64 *ts)
1618 {
1619         if (get_old_timespec32(ts, p))
1620                 return -EFAULT;
1621         if (!timespec64_valid(ts))
1622                 return -EINVAL;
1623         return 0;
1624 }
1625
1626 SYSCALL_DEFINE5(mq_timedsend_time32, mqd_t, mqdes,
1627                 const char __user *, u_msg_ptr,
1628                 unsigned int, msg_len, unsigned int, msg_prio,
1629                 const struct old_timespec32 __user *, u_abs_timeout)
1630 {
1631         struct timespec64 ts, *p = NULL;
1632         if (u_abs_timeout) {
1633                 int res = compat_prepare_timeout(u_abs_timeout, &ts);
1634                 if (res)
1635                         return res;
1636                 p = &ts;
1637         }
1638         return do_mq_timedsend(mqdes, u_msg_ptr, msg_len, msg_prio, p);
1639 }
1640
1641 SYSCALL_DEFINE5(mq_timedreceive_time32, mqd_t, mqdes,
1642                 char __user *, u_msg_ptr,
1643                 unsigned int, msg_len, unsigned int __user *, u_msg_prio,
1644                 const struct old_timespec32 __user *, u_abs_timeout)
1645 {
1646         struct timespec64 ts, *p = NULL;
1647         if (u_abs_timeout) {
1648                 int res = compat_prepare_timeout(u_abs_timeout, &ts);
1649                 if (res)
1650                         return res;
1651                 p = &ts;
1652         }
1653         return do_mq_timedreceive(mqdes, u_msg_ptr, msg_len, u_msg_prio, p);
1654 }
1655 #endif
1656
1657 static const struct inode_operations mqueue_dir_inode_operations = {
1658         .lookup = simple_lookup,
1659         .create = mqueue_create,
1660         .unlink = mqueue_unlink,
1661 };
1662
1663 static const struct file_operations mqueue_file_operations = {
1664         .flush = mqueue_flush_file,
1665         .poll = mqueue_poll_file,
1666         .read = mqueue_read_file,
1667         .llseek = default_llseek,
1668 };
1669
1670 static const struct super_operations mqueue_super_ops = {
1671         .alloc_inode = mqueue_alloc_inode,
1672         .free_inode = mqueue_free_inode,
1673         .evict_inode = mqueue_evict_inode,
1674         .statfs = simple_statfs,
1675 };
1676
1677 static const struct fs_context_operations mqueue_fs_context_ops = {
1678         .free           = mqueue_fs_context_free,
1679         .get_tree       = mqueue_get_tree,
1680 };
1681
1682 static struct file_system_type mqueue_fs_type = {
1683         .name                   = "mqueue",
1684         .init_fs_context        = mqueue_init_fs_context,
1685         .kill_sb                = kill_litter_super,
1686         .fs_flags               = FS_USERNS_MOUNT,
1687 };
1688
1689 int mq_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
1690 {
1691         struct vfsmount *m;
1692
1693         ns->mq_queues_count  = 0;
1694         ns->mq_queues_max    = DFLT_QUEUESMAX;
1695         ns->mq_msg_max       = DFLT_MSGMAX;
1696         ns->mq_msgsize_max   = DFLT_MSGSIZEMAX;
1697         ns->mq_msg_default   = DFLT_MSG;
1698         ns->mq_msgsize_default  = DFLT_MSGSIZE;
1699
1700         m = mq_create_mount(ns);
1701         if (IS_ERR(m))
1702                 return PTR_ERR(m);
1703         ns->mq_mnt = m;
1704         return 0;
1705 }
1706
1707 void mq_clear_sbinfo(struct ipc_namespace *ns)
1708 {
1709         ns->mq_mnt->mnt_sb->s_fs_info = NULL;
1710 }
1711
1712 void mq_put_mnt(struct ipc_namespace *ns)
1713 {
1714         kern_unmount(ns->mq_mnt);
1715 }
1716
1717 static int __init init_mqueue_fs(void)
1718 {
1719         int error;
1720
1721         mqueue_inode_cachep = kmem_cache_create("mqueue_inode_cache",
1722                                 sizeof(struct mqueue_inode_info), 0,
1723                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_ACCOUNT, init_once);
1724         if (mqueue_inode_cachep == NULL)
1725                 return -ENOMEM;
1726
1727         if (!setup_mq_sysctls(&init_ipc_ns)) {
1728                 pr_warn("sysctl registration failed\n");
1729                 return -ENOMEM;
1730         }
1731
1732         error = register_filesystem(&mqueue_fs_type);
1733         if (error)
1734                 goto out_sysctl;
1735
1736         spin_lock_init(&mq_lock);
1737
1738         error = mq_init_ns(&init_ipc_ns);
1739         if (error)
1740                 goto out_filesystem;
1741
1742         return 0;
1743
1744 out_filesystem:
1745         unregister_filesystem(&mqueue_fs_type);
1746 out_sysctl:
1747         kmem_cache_destroy(mqueue_inode_cachep);
1748         retire_mq_sysctls(&init_ipc_ns);
1749         return error;
1750 }
1751
1752 device_initcall(init_mqueue_fs);