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 struct ctl_table_header *mq_sysctl_table;
 168
 169 static inline struct mqueue_inode_info *MQUEUE_I(struct inode *inode)
 170 {
 171         return container_of(inode, struct mqueue_inode_info, vfs_inode);
 172 }
 173
 174 /*
 175  * This routine should be called with the mq_lock held.
 176  */
 177 static inline struct ipc_namespace *__get_ns_from_inode(struct inode *inode)
 178 {
 179         return get_ipc_ns(inode->i_sb->s_fs_info);
 180 }
 181
 182 static struct ipc_namespace *get_ns_from_inode(struct inode *inode)
 183 {
 184         struct ipc_namespace *ns;
 185
 186         spin_lock(&mq_lock);
 187         ns = __get_ns_from_inode(inode);
 188         spin_unlock(&mq_lock);
 189         return ns;
 190 }
 191
 192 /* Auxiliary functions to manipulate messages' list */
 193 static int msg_insert(struct msg_msg *msg, struct mqueue_inode_info *info)
 194 {
 195         struct rb_node **p, *parent = NULL;
 196         struct posix_msg_tree_node *leaf;
 197         bool rightmost = true;
 198
 199         p = &info->msg_tree.rb_node;
 200         while (*p) {
 201                 parent = *p;
 202                 leaf = rb_entry(parent, struct posix_msg_tree_node, rb_node);
 203
 204                 if (likely(leaf->priority == msg->m_type))
 205                         goto insert_msg;
 206                 else if (msg->m_type < leaf->priority) {
 207                         p = &(*p)->rb_left;
 208                         rightmost = false;
 209                 } else
 210                         p = &(*p)->rb_right;
 211         }
 212         if (info->node_cache) {
 213                 leaf = info->node_cache;
 214                 info->node_cache = NULL;
 215         } else {
 216                 leaf = kmalloc(sizeof(*leaf), GFP_ATOMIC);
 217                 if (!leaf)
 218                         return -ENOMEM;
 219                 INIT_LIST_HEAD(&leaf->msg_list);
 220         }
 221         leaf->priority = msg->m_type;
 222
 223         if (rightmost)
 224                 info->msg_tree_rightmost = &leaf->rb_node;
 225
 226         rb_link_node(&leaf->rb_node, parent, p);
 227         rb_insert_color(&leaf->rb_node, &info->msg_tree);
 228 insert_msg:
 229         info->attr.mq_curmsgs++;
 230         info->qsize += msg->m_ts;
 231         list_add_tail(&msg->m_list, &leaf->msg_list);
 232         return 0;
 233 }
 234
 235 static inline void msg_tree_erase(struct posix_msg_tree_node *leaf,
 236                                   struct mqueue_inode_info *info)
 237 {
 238         struct rb_node *node = &leaf->rb_node;
 239
 240         if (info->msg_tree_rightmost == node)
 241                 info->msg_tree_rightmost = rb_prev(node);
 242
 243         rb_erase(node, &info->msg_tree);
 244         if (info->node_cache)
 245                 kfree(leaf);
 246         else
 247                 info->node_cache = leaf;
 248 }
 249
 250 static inline struct msg_msg *msg_get(struct mqueue_inode_info *info)
 251 {
 252         struct rb_node *parent = NULL;
 253         struct posix_msg_tree_node *leaf;
 254         struct msg_msg *msg;
 255
 256 try_again:
 257         /*
 258          * During insert, low priorities go to the left and high to the
 259          * right.  On receive, we want the highest priorities first, so
 260          * walk all the way to the right.
 261          */
 262         parent = info->msg_tree_rightmost;
 263         if (!parent) {
 264                 if (info->attr.mq_curmsgs) {
 265                         pr_warn_once("Inconsistency in POSIX message queue, "
 266                                      "no tree element, but supposedly messages "
 267                                      "should exist!\n");
 268                         info->attr.mq_curmsgs = 0;
 269                 }
 270                 return NULL;
 271         }
 272         leaf = rb_entry(parent, struct posix_msg_tree_node, rb_node);
 273         if (unlikely(list_empty(&leaf->msg_list))) {
 274                 pr_warn_once("Inconsistency in POSIX message queue, "
 275                              "empty leaf node but we haven't implemented "
 276                              "lazy leaf delete!\n");
 277                 msg_tree_erase(leaf, info);
 278                 goto try_again;
 279         } else {
 280                 msg = list_first_entry(&leaf->msg_list,
 281                                        struct msg_msg, m_list);
 282                 list_del(&msg->m_list);
 283                 if (list_empty(&leaf->msg_list)) {
 284                         msg_tree_erase(leaf, info);
 285                 }
 286         }
 287         info->attr.mq_curmsgs--;
 288         info->qsize -= msg->m_ts;
 289         return msg;
 290 }
 291
 292 static struct inode *mqueue_get_inode(struct super_block *sb,
 293                 struct ipc_namespace *ipc_ns, umode_t mode,
 294                 struct mq_attr *attr)
 295 {
 296         struct inode *inode;
 297         int ret = -ENOMEM;
 298
 299         inode = new_inode(sb);
 300         if (!inode)
 301                 goto err;
 302
 303         inode->i_ino = get_next_ino();
 304         inode->i_mode = mode;
 305         inode->i_uid = current_fsuid();
 306         inode->i_gid = current_fsgid();
 307         inode->i_mtime = inode->i_ctime = inode->i_atime = current_time(inode);
 308
 309         if (S_ISREG(mode)) {
 310                 struct mqueue_inode_info *info;
 311                 unsigned long mq_bytes, mq_treesize;
 312
 313                 inode->i_fop = &mqueue_file_operations;
 314                 inode->i_size = FILENT_SIZE;
 315                 /* mqueue specific info */
 316                 info = MQUEUE_I(inode);
 317                 spin_lock_init(&info->lock);
 318                 init_waitqueue_head(&info->wait_q);
 319                 INIT_LIST_HEAD(&info->e_wait_q[0].list);
 320                 INIT_LIST_HEAD(&info->e_wait_q[1].list);
 321                 info->notify_owner = NULL;
 322                 info->notify_user_ns = NULL;
 323                 info->qsize = 0;
 324                 info->ucounts = NULL;   /* set when all is ok */
 325                 info->msg_tree = RB_ROOT;
 326                 info->msg_tree_rightmost = NULL;
 327                 info->node_cache = NULL;
 328                 memset(&info->attr, 0, sizeof(info->attr));
 329                 info->attr.mq_maxmsg = min(ipc_ns->mq_msg_max,
 330                                            ipc_ns->mq_msg_default);
 331                 info->attr.mq_msgsize = min(ipc_ns->mq_msgsize_max,
 332                                             ipc_ns->mq_msgsize_default);
 333                 if (attr) {
 334                         info->attr.mq_maxmsg = attr->mq_maxmsg;
 335                         info->attr.mq_msgsize = attr->mq_msgsize;
 336                 }
 337                 /*
 338                  * We used to allocate a static array of pointers and account
 339                  * the size of that array as well as one msg_msg struct per
 340                  * possible message into the queue size. That's no longer
 341                  * accurate as the queue is now an rbtree and will grow and
 342                  * shrink depending on usage patterns.  We can, however, still
 343                  * account one msg_msg struct per message, but the nodes are
 344                  * allocated depending on priority usage, and most programs
 345                  * only use one, or a handful, of priorities.  However, since
 346                  * this is pinned memory, we need to assume worst case, so
 347                  * that means the min(mq_maxmsg, max_priorities) * struct
 348                  * posix_msg_tree_node.
 349                  */
 350
 351                 ret = -EINVAL;
 352                 if (info->attr.mq_maxmsg <= 0 || info->attr.mq_msgsize <= 0)
 353                         goto out_inode;
 354                 if (capable(CAP_SYS_RESOURCE)) {
 355                         if (info->attr.mq_maxmsg > HARD_MSGMAX ||
 356                             info->attr.mq_msgsize > HARD_MSGSIZEMAX)
 357                                 goto out_inode;
 358                 } else {
 359                         if (info->attr.mq_maxmsg > ipc_ns->mq_msg_max ||
 360                                         info->attr.mq_msgsize > ipc_ns->mq_msgsize_max)
 361                                 goto out_inode;
 362                 }
 363                 ret = -EOVERFLOW;
 364                 /* check for overflow */
 365                 if (info->attr.mq_msgsize > ULONG_MAX/info->attr.mq_maxmsg)
 366                         goto out_inode;
 367                 mq_treesize = info->attr.mq_maxmsg * sizeof(struct msg_msg) +
 368                         min_t(unsigned int, info->attr.mq_maxmsg, MQ_PRIO_MAX) *
 369                         sizeof(struct posix_msg_tree_node);
 370                 mq_bytes = info->attr.mq_maxmsg * info->attr.mq_msgsize;
 371                 if (mq_bytes + mq_treesize < mq_bytes)
 372                         goto out_inode;
 373                 mq_bytes += mq_treesize;
 374                 info->ucounts = get_ucounts(current_ucounts());
 375                 if (info->ucounts) {
 376                         long msgqueue;
 377
 378                         spin_lock(&mq_lock);
 379                         msgqueue = inc_rlimit_ucounts(info->ucounts, UCOUNT_RLIMIT_MSGQUEUE, mq_bytes);
 380                         if (msgqueue == LONG_MAX || msgqueue > rlimit(RLIMIT_MSGQUEUE)) {
 381                                 dec_rlimit_ucounts(info->ucounts, UCOUNT_RLIMIT_MSGQUEUE, mq_bytes);
 382                                 spin_unlock(&mq_lock);
 383                                 put_ucounts(info->ucounts);
 384                                 info->ucounts = NULL;
 385                                 /* mqueue_evict_inode() releases info->messages */
 386                                 ret = -EMFILE;
 387                                 goto out_inode;
 388                         }
 389                         spin_unlock(&mq_lock);
 390                 }
 391         } else if (S_ISDIR(mode)) {
 392                 inc_nlink(inode);
 393                 /* Some things misbehave if size == 0 on a directory */
 394                 inode->i_size = 2 * DIRENT_SIZE;
 395                 inode->i_op = &mqueue_dir_inode_operations;
 396                 inode->i_fop = &simple_dir_operations;
 397         }
 398
 399         return inode;
 400 out_inode:
 401         iput(inode);
 402 err:
 403         return ERR_PTR(ret);
 404 }
 405
 406 static int mqueue_fill_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
 407 {
 408         struct inode *inode;
 409         struct ipc_namespace *ns = sb->s_fs_info;
 410
 411         sb->s_iflags |= SB_I_NOEXEC | SB_I_NODEV;
 412         sb->s_blocksize = PAGE_SIZE;
 413         sb->s_blocksize_bits = PAGE_SHIFT;
 414         sb->s_magic = MQUEUE_MAGIC;
 415         sb->s_op = &mqueue_super_ops;
 416
 417         inode = mqueue_get_inode(sb, ns, S_IFDIR | S_ISVTX | S_IRWXUGO, NULL);
 418         if (IS_ERR(inode))
 419                 return PTR_ERR(inode);
 420
 421         sb->s_root = d_make_root(inode);
 422         if (!sb->s_root)
 423                 return -ENOMEM;
 424         return 0;
 425 }
 426
 427 static int mqueue_get_tree(struct fs_context *fc)
 428 {
 429         struct mqueue_fs_context *ctx = fc->fs_private;
 430
 431         /*
 432          * With a newly created ipc namespace, we don't need to do a search
 433          * for an ipc namespace match, but we still need to set s_fs_info.
 434          */
 435         if (ctx->newns) {
 436                 fc->s_fs_info = ctx->ipc_ns;
 437                 return get_tree_nodev(fc, mqueue_fill_super);
 438         }
 439         return get_tree_keyed(fc, mqueue_fill_super, ctx->ipc_ns);
 440 }
 441
 442 static void mqueue_fs_context_free(struct fs_context *fc)
 443 {
 444         struct mqueue_fs_context *ctx = fc->fs_private;
 445
 446         put_ipc_ns(ctx->ipc_ns);
 447         kfree(ctx);
 448 }
 449
 450 static int mqueue_init_fs_context(struct fs_context *fc)
 451 {
 452         struct mqueue_fs_context *ctx;
 453
 454         ctx = kzalloc(sizeof(struct mqueue_fs_context), GFP_KERNEL);
 455         if (!ctx)
 456                 return -ENOMEM;
 457
 458         ctx->ipc_ns = get_ipc_ns(current->nsproxy->ipc_ns);
 459         put_user_ns(fc->user_ns);
 460         fc->user_ns = get_user_ns(ctx->ipc_ns->user_ns);
 461         fc->fs_private = ctx;
 462         fc->ops = &mqueue_fs_context_ops;
 463         return 0;
 464 }
 465
 466 /*
 467  * mq_init_ns() is currently the only caller of mq_create_mount().
 468  * So the ns parameter is always a newly created ipc namespace.
 469  */
 470 static struct vfsmount *mq_create_mount(struct ipc_namespace *ns)
 471 {
 472         struct mqueue_fs_context *ctx;
 473         struct fs_context *fc;
 474         struct vfsmount *mnt;
 475
 476         fc = fs_context_for_mount(&mqueue_fs_type, SB_KERNMOUNT);
 477         if (IS_ERR(fc))
 478                 return ERR_CAST(fc);
 479
 480         ctx = fc->fs_private;
 481         ctx->newns = true;
 482         put_ipc_ns(ctx->ipc_ns);
 483         ctx->ipc_ns = get_ipc_ns(ns);
 484         put_user_ns(fc->user_ns);
 485         fc->user_ns = get_user_ns(ctx->ipc_ns->user_ns);
 486
 487         mnt = fc_mount(fc);
 488         put_fs_context(fc);
 489         return mnt;
 490 }
 491
 492 static void init_once(void *foo)
 493 {
 494         struct mqueue_inode_info *p = (struct mqueue_inode_info *) foo;
 495
 496         inode_init_once(&p->vfs_inode);
 497 }
 498
 499 static struct inode *mqueue_alloc_inode(struct super_block *sb)
 500 {
 501         struct mqueue_inode_info *ei;
 502
 503         ei = alloc_inode_sb(sb, mqueue_inode_cachep, GFP_KERNEL);
 504         if (!ei)
 505                 return NULL;
 506         return &ei->vfs_inode;
 507 }
 508
 509 static void mqueue_free_inode(struct inode *inode)
 510 {
 511         kmem_cache_free(mqueue_inode_cachep, MQUEUE_I(inode));
 512 }
 513
 514 static void mqueue_evict_inode(struct inode *inode)
 515 {
 516         struct mqueue_inode_info *info;
 517         struct ipc_namespace *ipc_ns;
 518         struct msg_msg *msg, *nmsg;
 519         LIST_HEAD(tmp_msg);
 520
 521         clear_inode(inode);
 522
 523         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 524                 return;
 525
 526         ipc_ns = get_ns_from_inode(inode);
 527         info = MQUEUE_I(inode);
 528         spin_lock(&info->lock);
 529         while ((msg = msg_get(info)) != NULL)
 530                 list_add_tail(&msg->m_list, &tmp_msg);
 531         kfree(info->node_cache);
 532         spin_unlock(&info->lock);
 533
 534         list_for_each_entry_safe(msg, nmsg, &tmp_msg, m_list) {
 535                 list_del(&msg->m_list);
 536                 free_msg(msg);
 537         }
 538
 539         if (info->ucounts) {
 540                 unsigned long mq_bytes, mq_treesize;
 541
 542                 /* Total amount of bytes accounted for the mqueue */
 543                 mq_treesize = info->attr.mq_maxmsg * sizeof(struct msg_msg) +
 544                         min_t(unsigned int, info->attr.mq_maxmsg, MQ_PRIO_MAX) *
 545                         sizeof(struct posix_msg_tree_node);
 546
 547                 mq_bytes = mq_treesize + (info->attr.mq_maxmsg *
 548                                           info->attr.mq_msgsize);
 549
 550                 spin_lock(&mq_lock);
 551                 dec_rlimit_ucounts(info->ucounts, UCOUNT_RLIMIT_MSGQUEUE, mq_bytes);
 552                 /*
 553                  * get_ns_from_inode() ensures that the
 554                  * (ipc_ns = sb->s_fs_info) is either a valid ipc_ns
 555                  * to which we now hold a reference, or it is NULL.
 556                  * We can't put it here under mq_lock, though.
 557                  */
 558                 if (ipc_ns)
 559                         ipc_ns->mq_queues_count--;
 560                 spin_unlock(&mq_lock);
 561                 put_ucounts(info->ucounts);
 562                 info->ucounts = NULL;
 563         }
 564         if (ipc_ns)
 565                 put_ipc_ns(ipc_ns);
 566 }
 567
 568 static int mqueue_create_attr(struct dentry *dentry, umode_t mode, void *arg)
 569 {
 570         struct inode *dir = dentry->d_parent->d_inode;
 571         struct inode *inode;
 572         struct mq_attr *attr = arg;
 573         int error;
 574         struct ipc_namespace *ipc_ns;
 575
 576         spin_lock(&mq_lock);
 577         ipc_ns = __get_ns_from_inode(dir);
 578         if (!ipc_ns) {
 579                 error = -EACCES;
 580                 goto out_unlock;
 581         }
 582
 583         if (ipc_ns->mq_queues_count >= ipc_ns->mq_queues_max &&
 584             !capable(CAP_SYS_RESOURCE)) {
 585                 error = -ENOSPC;
 586                 goto out_unlock;
 587         }
 588         ipc_ns->mq_queues_count++;
 589         spin_unlock(&mq_lock);
 590
 591         inode = mqueue_get_inode(dir->i_sb, ipc_ns, mode, attr);
 592         if (IS_ERR(inode)) {
 593                 error = PTR_ERR(inode);
 594                 spin_lock(&mq_lock);
 595                 ipc_ns->mq_queues_count--;
 596                 goto out_unlock;
 597         }
 598
 599         put_ipc_ns(ipc_ns);
 600         dir->i_size += DIRENT_SIZE;
 601         dir->i_ctime = dir->i_mtime = dir->i_atime = current_time(dir);
 602
 603         d_instantiate(dentry, inode);
 604         dget(dentry);
 605         return 0;
 606 out_unlock:
 607         spin_unlock(&mq_lock);
 608         if (ipc_ns)
 609                 put_ipc_ns(ipc_ns);
 610         return error;
 611 }
 612
 613 static int mqueue_create(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
 614                          struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
 615 {
 616         return mqueue_create_attr(dentry, mode, NULL);
 617 }
 618
 619 static int mqueue_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
 620 {
 621         struct inode *inode = d_inode(dentry);
 622
 623         dir->i_ctime = dir->i_mtime = dir->i_atime = current_time(dir);
 624         dir->i_size -= DIRENT_SIZE;
 625         drop_nlink(inode);
 626         dput(dentry);
 627         return 0;
 628 }
 629
 630 /*
 631 *       This is routine for system read from queue file.
 632 *       To avoid mess with doing here some sort of mq_receive we allow
 633 *       to read only queue size & notification info (the only values
 634 *       that are interesting from user point of view and aren't accessible
 635 *       through std routines)
 636 */
 637 static ssize_t mqueue_read_file(struct file *filp, char __user *u_data,
 638                                 size_t count, loff_t *off)
 639 {
 640         struct mqueue_inode_info *info = MQUEUE_I(file_inode(filp));
 641         char buffer[FILENT_SIZE];
 642         ssize_t ret;
 643
 644         spin_lock(&info->lock);
 645         snprintf(buffer, sizeof(buffer),
 646                         "QSIZE:%-10lu NOTIFY:%-5d SIGNO:%-5d NOTIFY_PID:%-6d\n",
 647                         info->qsize,
 648                         info->notify_owner ? info->notify.sigev_notify : 0,
 649                         (info->notify_owner &&
 650                          info->notify.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL) ?
 651                                 info->notify.sigev_signo : 0,
 652                         pid_vnr(info->notify_owner));
 653         spin_unlock(&info->lock);
 654         buffer[sizeof(buffer)-1] = '\0';
 655
 656         ret = simple_read_from_buffer(u_data, count, off, buffer,
 657                                 strlen(buffer));
 658         if (ret <= 0)
 659                 return ret;
 660
 661         file_inode(filp)->i_atime = file_inode(filp)->i_ctime = current_time(file_inode(filp));
 662         return ret;
 663 }
 664
 665 static int mqueue_flush_file(struct file *filp, fl_owner_t id)
 666 {
 667         struct mqueue_inode_info *info = MQUEUE_I(file_inode(filp));
 668
 669         spin_lock(&info->lock);
 670         if (task_tgid(current) == info->notify_owner)
 671                 remove_notification(info);
 672
 673         spin_unlock(&info->lock);
 674         return 0;
 675 }
 676
 677 static __poll_t mqueue_poll_file(struct file *filp, struct poll_table_struct *poll_tab)
 678 {
 679         struct mqueue_inode_info *info = MQUEUE_I(file_inode(filp));
 680         __poll_t retval = 0;
 681
 682         poll_wait(filp, &info->wait_q, poll_tab);
 683
 684         spin_lock(&info->lock);
 685         if (info->attr.mq_curmsgs)
 686                 retval = EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
 687
 688         if (info->attr.mq_curmsgs < info->attr.mq_maxmsg)
 689                 retval |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
 690         spin_unlock(&info->lock);
 691
 692         return retval;
 693 }
 694
 695 /* Adds current to info->e_wait_q[sr] before element with smaller prio */
 696 static void wq_add(struct mqueue_inode_info *info, int sr,
 697                         struct ext_wait_queue *ewp)
 698 {
 699         struct ext_wait_queue *walk;
 700
 701         list_for_each_entry(walk, &info->e_wait_q[sr].list, list) {
 702                 if (walk->task->prio <= current->prio) {
 703                         list_add_tail(&ewp->list, &walk->list);
 704                         return;
 705                 }
 706         }
 707         list_add_tail(&ewp->list, &info->e_wait_q[sr].list);
 708 }
 709
 710 /*
 711  * Puts current task to sleep. Caller must hold queue lock. After return
 712  * lock isn't held.
 713  * sr: SEND or RECV
 714  */
 715 static int wq_sleep(struct mqueue_inode_info *info, int sr,
 716                     ktime_t *timeout, struct ext_wait_queue *ewp)
 717         __releases(&info->lock)
 718 {
 719         int retval;
 720         signed long time;
 721
 722         wq_add(info, sr, ewp);
 723
 724         for (;;) {
 725                 /* memory barrier not required, we hold info->lock */
 726                 __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
 727
 728                 spin_unlock(&info->lock);
 729                 time = schedule_hrtimeout_range_clock(timeout, 0,
 730                         HRTIMER_MODE_ABS, CLOCK_REALTIME);
 731
 732                 if (READ_ONCE(ewp->state) == STATE_READY) {
 733                         /* see MQ_BARRIER for purpose/pairing */
 734                         smp_acquire__after_ctrl_dep();
 735                         retval = 0;
 736                         goto out;
 737                 }
 738                 spin_lock(&info->lock);
 739
 740                 /* we hold info->lock, so no memory barrier required */
 741                 if (READ_ONCE(ewp->state) == STATE_READY) {
 742                         retval = 0;
 743                         goto out_unlock;
 744                 }
 745                 if (signal_pending(current)) {
 746                         retval = -ERESTARTSYS;
 747                         break;
 748                 }
 749                 if (time == 0) {
 750                         retval = -ETIMEDOUT;
 751                         break;
 752                 }
 753         }
 754         list_del(&ewp->list);
 755 out_unlock:
 756         spin_unlock(&info->lock);
 757 out:
 758         return retval;
 759 }
 760
 761 /*
 762  * Returns waiting task that should be serviced first or NULL if none exists
 763  */
 764 static struct ext_wait_queue *wq_get_first_waiter(
 765                 struct mqueue_inode_info *info, int sr)
 766 {
 767         struct list_head *ptr;
 768
 769         ptr = info->e_wait_q[sr].list.prev;
 770         if (ptr == &info->e_wait_q[sr].list)
 771                 return NULL;
 772         return list_entry(ptr, struct ext_wait_queue, list);
 773 }
 774
 775
 776 static inline void set_cookie(struct sk_buff *skb, char code)
 777 {
 778         ((char *)skb->data)[NOTIFY_COOKIE_LEN-1] = code;
 779 }
 780
 781 /*
 782  * The next function is only to split too long sys_mq_timedsend
 783  */
 784 static void __do_notify(struct mqueue_inode_info *info)
 785 {
 786         /* notification
 787          * invoked when there is registered process and there isn't process
 788          * waiting synchronously for message AND state of queue changed from
 789          * empty to not empty. Here we are sure that no one is waiting
 790          * synchronously. */
 791         if (info->notify_owner &&
 792             info->attr.mq_curmsgs == 1) {
 793                 switch (info->notify.sigev_notify) {
 794                 case SIGEV_NONE:
 795                         break;
 796                 case SIGEV_SIGNAL: {
 797                         struct kernel_siginfo sig_i;
 798                         struct task_struct *task;
 799
 800                         /* do_mq_notify() accepts sigev_signo == 0, why?? */
 801                         if (!info->notify.sigev_signo)
 802                                 break;
 803
 804                         clear_siginfo(&sig_i);
 805                         sig_i.si_signo = info->notify.sigev_signo;
 806                         sig_i.si_errno = 0;
 807                         sig_i.si_code = SI_MESGQ;
 808                         sig_i.si_value = info->notify.sigev_value;
 809                         rcu_read_lock();
 810                         /* map current pid/uid into info->owner's namespaces */
 811                         sig_i.si_pid = task_tgid_nr_ns(current,
 812                                                 ns_of_pid(info->notify_owner));
 813                         sig_i.si_uid = from_kuid_munged(info->notify_user_ns,
 814                                                 current_uid());
 815                         /*
 816                          * We can't use kill_pid_info(), this signal should
 817                          * bypass check_kill_permission(). It is from kernel
 818                          * but si_fromuser() can't know this.
 819                          * We do check the self_exec_id, to avoid sending
 820                          * signals to programs that don't expect them.
 821                          */
 822                         task = pid_task(info->notify_owner, PIDTYPE_TGID);
 823                         if (task && task->self_exec_id ==
 824                                                 info->notify_self_exec_id) {
 825                                 do_send_sig_info(info->notify.sigev_signo,
 826                                                 &sig_i, task, PIDTYPE_TGID);
 827                         }
 828                         rcu_read_unlock();
 829                         break;
 830                 }
 831                 case SIGEV_THREAD:
 832                         set_cookie(info->notify_cookie, NOTIFY_WOKENUP);
 833                         netlink_sendskb(info->notify_sock, info->notify_cookie);
 834                         break;
 835                 }
 836                 /* after notification unregisters process */
 837                 put_pid(info->notify_owner);
 838                 put_user_ns(info->notify_user_ns);
 839                 info->notify_owner = NULL;
 840                 info->notify_user_ns = NULL;
 841         }
 842         wake_up(&info->wait_q);
 843 }
 844
 845 static int prepare_timeout(const struct __kernel_timespec __user *u_abs_timeout,
 846                            struct timespec64 *ts)
 847 {
 848         if (get_timespec64(ts, u_abs_timeout))
 849                 return -EFAULT;
 850         if (!timespec64_valid(ts))
 851                 return -EINVAL;
 852         return 0;
 853 }
 854
 855 static void remove_notification(struct mqueue_inode_info *info)
 856 {
 857         if (info->notify_owner != NULL &&
 858             info->notify.sigev_notify == SIGEV_THREAD) {
 859                 set_cookie(info->notify_cookie, NOTIFY_REMOVED);
 860                 netlink_sendskb(info->notify_sock, info->notify_cookie);
 861         }
 862         put_pid(info->notify_owner);
 863         put_user_ns(info->notify_user_ns);
 864         info->notify_owner = NULL;
 865         info->notify_user_ns = NULL;
 866 }
 867
 868 static int prepare_open(struct dentry *dentry, int oflag, int ro,
 869                         umode_t mode, struct filename *name,
 870                         struct mq_attr *attr)
 871 {
 872         static const int oflag2acc[O_ACCMODE] = { MAY_READ, MAY_WRITE,
 873                                                   MAY_READ | MAY_WRITE };
 874         int acc;
 875
 876         if (d_really_is_negative(dentry)) {
 877                 if (!(oflag & O_CREAT))
 878                         return -ENOENT;
 879                 if (ro)
 880                         return ro;
 881                 audit_inode_parent_hidden(name, dentry->d_parent);
 882                 return vfs_mkobj(dentry, mode & ~current_umask(),
 883                                   mqueue_create_attr, attr);
 884         }
 885         /* it already existed */
 886         audit_inode(name, dentry, 0);
 887         if ((oflag & (O_CREAT|O_EXCL)) == (O_CREAT|O_EXCL))
 888                 return -EEXIST;
 889         if ((oflag & O_ACCMODE) == (O_RDWR | O_WRONLY))
 890                 return -EINVAL;
 891         acc = oflag2acc[oflag & O_ACCMODE];
 892         return inode_permission(&init_user_ns, d_inode(dentry), acc);
 893 }
 894
 895 static int do_mq_open(const char __user *u_name, int oflag, umode_t mode,
 896                       struct mq_attr *attr)
 897 {
 898         struct vfsmount *mnt = current->nsproxy->ipc_ns->mq_mnt;
 899         struct dentry *root = mnt->mnt_root;
 900         struct filename *name;
 901         struct path path;
 902         int fd, error;
 903         int ro;
 904
 905         audit_mq_open(oflag, mode, attr);
 906
 907         if (IS_ERR(name = getname(u_name)))
 908                 return PTR_ERR(name);
 909
 910         fd = get_unused_fd_flags(O_CLOEXEC);
 911         if (fd < 0)
 912                 goto out_putname;
 913
 914         ro = mnt_want_write(mnt);       /* we'll drop it in any case */
 915         inode_lock(d_inode(root));
 916         path.dentry = lookup_one_len(name->name, root, strlen(name->name));
 917         if (IS_ERR(path.dentry)) {
 918                 error = PTR_ERR(path.dentry);
 919                 goto out_putfd;
 920         }
 921         path.mnt = mntget(mnt);
 922         error = prepare_open(path.dentry, oflag, ro, mode, name, attr);
 923         if (!error) {
 924                 struct file *file = dentry_open(&path, oflag, current_cred());
 925                 if (!IS_ERR(file))
 926                         fd_install(fd, file);
 927                 else
 928                         error = PTR_ERR(file);
 929         }
 930         path_put(&path);
 931 out_putfd:
 932         if (error) {
 933                 put_unused_fd(fd);
 934                 fd = error;
 935         }
 936         inode_unlock(d_inode(root));
 937         if (!ro)
 938                 mnt_drop_write(mnt);
 939 out_putname:
 940         putname(name);
 941         return fd;
 942 }
 943
 944 SYSCALL_DEFINE4(mq_open, const char __user *, u_name, int, oflag, umode_t, mode,
 945                 struct mq_attr __user *, u_attr)
 946 {
 947         struct mq_attr attr;
 948         if (u_attr && copy_from_user(&attr, u_attr, sizeof(struct mq_attr)))
 949                 return -EFAULT;
 950
 951         return do_mq_open(u_name, oflag, mode, u_attr ? &attr : NULL);
 952 }
 953
 954 SYSCALL_DEFINE1(mq_unlink, const char __user *, u_name)
 955 {
 956         int err;
 957         struct filename *name;
 958         struct dentry *dentry;
 959         struct inode *inode = NULL;
 960         struct ipc_namespace *ipc_ns = current->nsproxy->ipc_ns;
 961         struct vfsmount *mnt = ipc_ns->mq_mnt;
 962
 963         name = getname(u_name);
 964         if (IS_ERR(name))
 965                 return PTR_ERR(name);
 966
 967         audit_inode_parent_hidden(name, mnt->mnt_root);
 968         err = mnt_want_write(mnt);
 969         if (err)
 970                 goto out_name;
 971         inode_lock_nested(d_inode(mnt->mnt_root), I_MUTEX_PARENT);
 972         dentry = lookup_one_len(name->name, mnt->mnt_root,
 973                                 strlen(name->name));
 974         if (IS_ERR(dentry)) {
 975                 err = PTR_ERR(dentry);
 976                 goto out_unlock;
 977         }
 978
 979         inode = d_inode(dentry);
 980         if (!inode) {
 981                 err = -ENOENT;
 982         } else {
 983                 ihold(inode);
 984                 err = vfs_unlink(&init_user_ns, d_inode(dentry->d_parent),
 985                                  dentry, NULL);
 986         }
 987         dput(dentry);
 988
 989 out_unlock:
 990         inode_unlock(d_inode(mnt->mnt_root));
 991         if (inode)
 992                 iput(inode);
 993         mnt_drop_write(mnt);
 994 out_name:
 995         putname(name);
 996
 997         return err;
 998 }
 999
1000 /* Pipelined send and receive functions.
1001  *
1002  * If a receiver finds no waiting message, then it registers itself in the
1003  * list of waiting receivers. A sender checks that list before adding the new
1004  * message into the message array. If there is a waiting receiver, then it
1005  * bypasses the message array and directly hands the message over to the
1006  * receiver. The receiver accepts the message and returns without grabbing the
1007  * queue spinlock:
1008  *
1009  * - Set pointer to message.
1010  * - Queue the receiver task for later wakeup (without the info->lock).
1011  * - Update its state to STATE_READY. Now the receiver can continue.
1012  * - Wake up the process after the lock is dropped. Should the process wake up
1013  *   before this wakeup (due to a timeout or a signal) it will either see
1014  *   STATE_READY and continue or acquire the lock to check the state again.
1015  *
1016  * The same algorithm is used for senders.
1017  */
1018
1019 static inline void __pipelined_op(struct wake_q_head *wake_q,
1020                                   struct mqueue_inode_info *info,
1021                                   struct ext_wait_queue *this)
1022 {
1023         struct task_struct *task;
1024
1025         list_del(&this->list);
1026         task = get_task_struct(this->task);
1027
1028         /* see MQ_BARRIER for purpose/pairing */
1029         smp_store_release(&this->state, STATE_READY);
1030         wake_q_add_safe(wake_q, task);
1031 }
1032
1033 /* pipelined_send() - send a message directly to the task waiting in
1034  * sys_mq_timedreceive() (without inserting message into a queue).
1035  */
1036 static inline void pipelined_send(struct wake_q_head *wake_q,
1037                                   struct mqueue_inode_info *info,
1038                                   struct msg_msg *message,
1039                                   struct ext_wait_queue *receiver)
1040 {
1041         receiver->msg = message;
1042         __pipelined_op(wake_q, info, receiver);
1043 }
1044
1045 /* pipelined_receive() - if there is task waiting in sys_mq_timedsend()
1046  * gets its message and put to the queue (we have one free place for sure). */
1047 static inline void pipelined_receive(struct wake_q_head *wake_q,
1048                                      struct mqueue_inode_info *info)
1049 {
1050         struct ext_wait_queue *sender = wq_get_first_waiter(info, SEND);
1051
1052         if (!sender) {
1053                 /* for poll */
1054                 wake_up_interruptible(&info->wait_q);
1055                 return;
1056         }
1057         if (msg_insert(sender->msg, info))
1058                 return;
1059
1060         __pipelined_op(wake_q, info, sender);
1061 }
1062
1063 static int do_mq_timedsend(mqd_t mqdes, const char __user *u_msg_ptr,
1064                 size_t msg_len, unsigned int msg_prio,
1065                 struct timespec64 *ts)
1066 {
1067         struct fd f;
1068         struct inode *inode;
1069         struct ext_wait_queue wait;
1070         struct ext_wait_queue *receiver;
1071         struct msg_msg *msg_ptr;
1072         struct mqueue_inode_info *info;
1073         ktime_t expires, *timeout = NULL;
1074         struct posix_msg_tree_node *new_leaf = NULL;
1075         int ret = 0;
1076         DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
1077
1078         if (unlikely(msg_prio >= (unsigned long) MQ_PRIO_MAX))
1079                 return -EINVAL;
1080
1081         if (ts) {
1082                 expires = timespec64_to_ktime(*ts);
1083                 timeout = &expires;
1084         }
1085
1086         audit_mq_sendrecv(mqdes, msg_len, msg_prio, ts);
1087
1088         f = fdget(mqdes);
1089         if (unlikely(!f.file)) {
1090                 ret = -EBADF;
1091                 goto out;
1092         }
1093
1094         inode = file_inode(f.file);
1095         if (unlikely(f.file->f_op != &mqueue_file_operations)) {
1096                 ret = -EBADF;
1097                 goto out_fput;
1098         }
1099         info = MQUEUE_I(inode);
1100         audit_file(f.file);
1101
1102         if (unlikely(!(f.file->f_mode & FMODE_WRITE))) {
1103                 ret = -EBADF;
1104                 goto out_fput;
1105         }
1106
1107         if (unlikely(msg_len > info->attr.mq_msgsize)) {
1108                 ret = -EMSGSIZE;
1109                 goto out_fput;
1110         }
1111
1112         /* First try to allocate memory, before doing anything with
1113          * existing queues. */
1114         msg_ptr = load_msg(u_msg_ptr, msg_len);
1115         if (IS_ERR(msg_ptr)) {
1116                 ret = PTR_ERR(msg_ptr);
1117                 goto out_fput;
1118         }
1119         msg_ptr->m_ts = msg_len;
1120         msg_ptr->m_type = msg_prio;
1121
1122         /*
1123          * msg_insert really wants us to have a valid, spare node struct so
1124          * it doesn't have to kmalloc a GFP_ATOMIC allocation, but it will
1125          * fall back to that if necessary.
1126          */
1127         if (!info->node_cache)
1128                 new_leaf = kmalloc(sizeof(*new_leaf), GFP_KERNEL);
1129
1130         spin_lock(&info->lock);
1131
1132         if (!info->node_cache && new_leaf) {
1133                 /* Save our speculative allocation into the cache */
1134                 INIT_LIST_HEAD(&new_leaf->msg_list);
1135                 info->node_cache = new_leaf;
1136                 new_leaf = NULL;
1137         } else {
1138                 kfree(new_leaf);
1139         }
1140
1141         if (info->attr.mq_curmsgs == info->attr.mq_maxmsg) {
1142                 if (f.file->f_flags & O_NONBLOCK) {
1143                         ret = -EAGAIN;
1144                 } else {
1145                         wait.task = current;
1146                         wait.msg = (void *) msg_ptr;
1147
1148                         /* memory barrier not required, we hold info->lock */
1149                         WRITE_ONCE(wait.state, STATE_NONE);
1150                         ret = wq_sleep(info, SEND, timeout, &wait);
1151                         /*
1152                          * wq_sleep must be called with info->lock held, and
1153                          * returns with the lock released
1154                          */
1155                         goto out_free;
1156                 }
1157         } else {
1158                 receiver = wq_get_first_waiter(info, RECV);
1159                 if (receiver) {
1160                         pipelined_send(&wake_q, info, msg_ptr, receiver);
1161                 } else {
1162                         /* adds message to the queue */
1163                         ret = msg_insert(msg_ptr, info);
1164                         if (ret)
1165                                 goto out_unlock;
1166                         __do_notify(info);
1167                 }
1168                 inode->i_atime = inode->i_mtime = inode->i_ctime =
1169                                 current_time(inode);
1170         }
1171 out_unlock:
1172         spin_unlock(&info->lock);
1173         wake_up_q(&wake_q);
1174 out_free:
1175         if (ret)
1176                 free_msg(msg_ptr);
1177 out_fput:
1178         fdput(f);
1179 out:
1180         return ret;
1181 }
1182
1183 static int do_mq_timedreceive(mqd_t mqdes, char __user *u_msg_ptr,
1184                 size_t msg_len, unsigned int __user *u_msg_prio,
1185                 struct timespec64 *ts)
1186 {
1187         ssize_t ret;
1188         struct msg_msg *msg_ptr;
1189         struct fd f;
1190         struct inode *inode;
1191         struct mqueue_inode_info *info;
1192         struct ext_wait_queue wait;
1193         ktime_t expires, *timeout = NULL;
1194         struct posix_msg_tree_node *new_leaf = NULL;
1195
1196         if (ts) {
1197                 expires = timespec64_to_ktime(*ts);
1198                 timeout = &expires;
1199         }
1200
1201         audit_mq_sendrecv(mqdes, msg_len, 0, ts);
1202
1203         f = fdget(mqdes);
1204         if (unlikely(!f.file)) {
1205                 ret = -EBADF;
1206                 goto out;
1207         }
1208
1209         inode = file_inode(f.file);
1210         if (unlikely(f.file->f_op != &mqueue_file_operations)) {
1211                 ret = -EBADF;
1212                 goto out_fput;
1213         }
1214         info = MQUEUE_I(inode);
1215         audit_file(f.file);
1216
1217         if (unlikely(!(f.file->f_mode & FMODE_READ))) {
1218                 ret = -EBADF;
1219                 goto out_fput;
1220         }
1221
1222         /* checks if buffer is big enough */
1223         if (unlikely(msg_len < info->attr.mq_msgsize)) {
1224                 ret = -EMSGSIZE;
1225                 goto out_fput;
1226         }
1227
1228         /*
1229          * msg_insert really wants us to have a valid, spare node struct so
1230          * it doesn't have to kmalloc a GFP_ATOMIC allocation, but it will
1231          * fall back to that if necessary.
1232          */
1233         if (!info->node_cache)
1234                 new_leaf = kmalloc(sizeof(*new_leaf), GFP_KERNEL);
1235
1236         spin_lock(&info->lock);
1237
1238         if (!info->node_cache && new_leaf) {
1239                 /* Save our speculative allocation into the cache */
1240                 INIT_LIST_HEAD(&new_leaf->msg_list);
1241                 info->node_cache = new_leaf;
1242         } else {
1243                 kfree(new_leaf);
1244         }
1245
1246         if (info->attr.mq_curmsgs == 0) {
1247                 if (f.file->f_flags & O_NONBLOCK) {
1248                         spin_unlock(&info->lock);
1249                         ret = -EAGAIN;
1250                 } else {
1251                         wait.task = current;
1252
1253                         /* memory barrier not required, we hold info->lock */
1254                         WRITE_ONCE(wait.state, STATE_NONE);
1255                         ret = wq_sleep(info, RECV, timeout, &wait);
1256                         msg_ptr = wait.msg;
1257                 }
1258         } else {
1259                 DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
1260
1261                 msg_ptr = msg_get(info);
1262
1263                 inode->i_atime = inode->i_mtime = inode->i_ctime =
1264                                 current_time(inode);
1265
1266                 /* There is now free space in queue. */
1267                 pipelined_receive(&wake_q, info);
1268                 spin_unlock(&info->lock);
1269                 wake_up_q(&wake_q);
1270                 ret = 0;
1271         }
1272         if (ret == 0) {
1273                 ret = msg_ptr->m_ts;
1274
1275                 if ((u_msg_prio && put_user(msg_ptr->m_type, u_msg_prio)) ||
1276                         store_msg(u_msg_ptr, msg_ptr, msg_ptr->m_ts)) {
1277                         ret = -EFAULT;
1278                 }
1279                 free_msg(msg_ptr);
1280         }
1281 out_fput:
1282         fdput(f);
1283 out:
1284         return ret;
1285 }
1286
1287 SYSCALL_DEFINE5(mq_timedsend, mqd_t, mqdes, const char __user *, u_msg_ptr,
1288                 size_t, msg_len, unsigned int, 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_timedsend(mqdes, u_msg_ptr, msg_len, msg_prio, p);
1299 }
1300
1301 SYSCALL_DEFINE5(mq_timedreceive, mqd_t, mqdes, char __user *, u_msg_ptr,
1302                 size_t, msg_len, unsigned int __user *, u_msg_prio,
1303                 const struct __kernel_timespec __user *, u_abs_timeout)
1304 {
1305         struct timespec64 ts, *p = NULL;
1306         if (u_abs_timeout) {
1307                 int res = prepare_timeout(u_abs_timeout, &ts);
1308                 if (res)
1309                         return res;
1310                 p = &ts;
1311         }
1312         return do_mq_timedreceive(mqdes, u_msg_ptr, msg_len, u_msg_prio, p);
1313 }
1314
1315 /*
1316  * Notes: the case when user wants us to deregister (with NULL as pointer)
1317  * and he isn't currently owner of notification, will be silently discarded.
1318  * It isn't explicitly defined in the POSIX.
1319  */
1320 static int do_mq_notify(mqd_t mqdes, const struct sigevent *notification)
1321 {
1322         int ret;
1323         struct fd f;
1324         struct sock *sock;
1325         struct inode *inode;
1326         struct mqueue_inode_info *info;
1327         struct sk_buff *nc;
1328
1329         audit_mq_notify(mqdes, notification);
1330
1331         nc = NULL;
1332         sock = NULL;
1333         if (notification != NULL) {
1334                 if (unlikely(notification->sigev_notify != SIGEV_NONE &&
1335                              notification->sigev_notify != SIGEV_SIGNAL &&
1336                              notification->sigev_notify != SIGEV_THREAD))
1337                         return -EINVAL;
1338                 if (notification->sigev_notify == SIGEV_SIGNAL &&
1339                         !valid_signal(notification->sigev_signo)) {
1340                         return -EINVAL;
1341                 }
1342                 if (notification->sigev_notify == SIGEV_THREAD) {
1343                         long timeo;
1344
1345                         /* create the notify skb */
1346                         nc = alloc_skb(NOTIFY_COOKIE_LEN, GFP_KERNEL);
1347                         if (!nc)
1348                                 return -ENOMEM;
1349
1350                         if (copy_from_user(nc->data,
1351                                         notification->sigev_value.sival_ptr,
1352                                         NOTIFY_COOKIE_LEN)) {
1353                                 ret = -EFAULT;
1354                                 goto free_skb;
1355                         }
1356
1357                         /* TODO: add a header? */
1358                         skb_put(nc, NOTIFY_COOKIE_LEN);
1359                         /* and attach it to the socket */
1360 retry:
1361                         f = fdget(notification->sigev_signo);
1362                         if (!f.file) {
1363                                 ret = -EBADF;
1364                                 goto out;
1365                         }
1366                         sock = netlink_getsockbyfilp(f.file);
1367                         fdput(f);
1368                         if (IS_ERR(sock)) {
1369                                 ret = PTR_ERR(sock);
1370                                 goto free_skb;
1371                         }
1372
1373                         timeo = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
1374                         ret = netlink_attachskb(sock, nc, &timeo, NULL);
1375                         if (ret == 1) {
1376                                 sock = NULL;
1377                                 goto retry;
1378                         }
1379                         if (ret)
1380                                 return ret;
1381                 }
1382         }
1383
1384         f = fdget(mqdes);
1385         if (!f.file) {
1386                 ret = -EBADF;
1387                 goto out;
1388         }
1389
1390         inode = file_inode(f.file);
1391         if (unlikely(f.file->f_op != &mqueue_file_operations)) {
1392                 ret = -EBADF;
1393                 goto out_fput;
1394         }
1395         info = MQUEUE_I(inode);
1396
1397         ret = 0;
1398         spin_lock(&info->lock);
1399         if (notification == NULL) {
1400                 if (info->notify_owner == task_tgid(current)) {
1401                         remove_notification(info);
1402                         inode->i_atime = inode->i_ctime = current_time(inode);
1403                 }
1404         } else if (info->notify_owner != NULL) {
1405                 ret = -EBUSY;
1406         } else {
1407                 switch (notification->sigev_notify) {
1408                 case SIGEV_NONE:
1409                         info->notify.sigev_notify = SIGEV_NONE;
1410                         break;
1411                 case SIGEV_THREAD:
1412                         info->notify_sock = sock;
1413                         info->notify_cookie = nc;
1414                         sock = NULL;
1415                         nc = NULL;
1416                         info->notify.sigev_notify = SIGEV_THREAD;
1417                         break;
1418                 case SIGEV_SIGNAL:
1419                         info->notify.sigev_signo = notification->sigev_signo;
1420                         info->notify.sigev_value = notification->sigev_value;
1421                         info->notify.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
1422                         info->notify_self_exec_id = current->self_exec_id;
1423                         break;
1424                 }
1425
1426                 info->notify_owner = get_pid(task_tgid(current));
1427                 info->notify_user_ns = get_user_ns(current_user_ns());
1428                 inode->i_atime = inode->i_ctime = current_time(inode);
1429         }
1430         spin_unlock(&info->lock);
1431 out_fput:
1432         fdput(f);
1433 out:
1434         if (sock)
1435                 netlink_detachskb(sock, nc);
1436         else
1437 free_skb:
1438                 dev_kfree_skb(nc);
1439
1440         return ret;
1441 }
1442
1443 SYSCALL_DEFINE2(mq_notify, mqd_t, mqdes,
1444                 const struct sigevent __user *, u_notification)
1445 {
1446         struct sigevent n, *p = NULL;
1447         if (u_notification) {
1448                 if (copy_from_user(&n, u_notification, sizeof(struct sigevent)))
1449                         return -EFAULT;
1450                 p = &n;
1451         }
1452         return do_mq_notify(mqdes, p);
1453 }
1454
1455 static int do_mq_getsetattr(int mqdes, struct mq_attr *new, struct mq_attr *old)
1456 {
1457         struct fd f;
1458         struct inode *inode;
1459         struct mqueue_inode_info *info;
1460
1461         if (new && (new->mq_flags & (~O_NONBLOCK)))
1462                 return -EINVAL;
1463
1464         f = fdget(mqdes);
1465         if (!f.file)
1466                 return -EBADF;
1467
1468         if (unlikely(f.file->f_op != &mqueue_file_operations)) {
1469                 fdput(f);
1470                 return -EBADF;
1471         }
1472
1473         inode = file_inode(f.file);
1474         info = MQUEUE_I(inode);
1475
1476         spin_lock(&info->lock);
1477
1478         if (old) {
1479                 *old = info->attr;
1480                 old->mq_flags = f.file->f_flags & O_NONBLOCK;
1481         }
1482         if (new) {
1483                 audit_mq_getsetattr(mqdes, new);
1484                 spin_lock(&f.file->f_lock);
1485                 if (new->mq_flags & O_NONBLOCK)
1486                         f.file->f_flags |= O_NONBLOCK;
1487                 else
1488                         f.file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
1489                 spin_unlock(&f.file->f_lock);
1490
1491                 inode->i_atime = inode->i_ctime = current_time(inode);
1492         }
1493
1494         spin_unlock(&info->lock);
1495         fdput(f);
1496         return 0;
1497 }
1498
1499 SYSCALL_DEFINE3(mq_getsetattr, mqd_t, mqdes,
1500                 const struct mq_attr __user *, u_mqstat,
1501                 struct mq_attr __user *, u_omqstat)
1502 {
1503         int ret;
1504         struct mq_attr mqstat, omqstat;
1505         struct mq_attr *new = NULL, *old = NULL;
1506
1507         if (u_mqstat) {
1508                 new = &mqstat;
1509                 if (copy_from_user(new, u_mqstat, sizeof(struct mq_attr)))
1510                         return -EFAULT;
1511         }
1512         if (u_omqstat)
1513                 old = &omqstat;
1514
1515         ret = do_mq_getsetattr(mqdes, new, old);
1516         if (ret || !old)
1517                 return ret;
1518
1519         if (copy_to_user(u_omqstat, old, sizeof(struct mq_attr)))
1520                 return -EFAULT;
1521         return 0;
1522 }
1523
1524 #ifdef CONFIG_COMPAT
1525
1526 struct compat_mq_attr {
1527         compat_long_t mq_flags;      /* message queue flags                  */
1528         compat_long_t mq_maxmsg;     /* maximum number of messages           */
1529         compat_long_t mq_msgsize;    /* maximum message size                 */
1530         compat_long_t mq_curmsgs;    /* number of messages currently queued  */
1531         compat_long_t __reserved[4]; /* ignored for input, zeroed for output */
1532 };
1533
1534 static inline int get_compat_mq_attr(struct mq_attr *attr,
1535                         const struct compat_mq_attr __user *uattr)
1536 {
1537         struct compat_mq_attr v;
1538
1539         if (copy_from_user(&v, uattr, sizeof(*uattr)))
1540                 return -EFAULT;
1541
1542         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
1543         attr->mq_flags = v.mq_flags;
1544         attr->mq_maxmsg = v.mq_maxmsg;
1545         attr->mq_msgsize = v.mq_msgsize;
1546         attr->mq_curmsgs = v.mq_curmsgs;
1547         return 0;
1548 }
1549
1550 static inline int put_compat_mq_attr(const struct mq_attr *attr,
1551                         struct compat_mq_attr __user *uattr)
1552 {
1553         struct compat_mq_attr v;
1554
1555         memset(&v, 0, sizeof(v));
1556         v.mq_flags = attr->mq_flags;
1557         v.mq_maxmsg = attr->mq_maxmsg;
1558         v.mq_msgsize = attr->mq_msgsize;
1559         v.mq_curmsgs = attr->mq_curmsgs;
1560         if (copy_to_user(uattr, &v, sizeof(*uattr)))
1561                 return -EFAULT;
1562         return 0;
1563 }
1564
1565 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(mq_open, const char __user *, u_name,
1566                        int, oflag, compat_mode_t, mode,
1567                        struct compat_mq_attr __user *, u_attr)
1568 {
1569         struct mq_attr attr, *p = NULL;
1570         if (u_attr && oflag & O_CREAT) {
1571                 p = &attr;
1572                 if (get_compat_mq_attr(&attr, u_attr))
1573                         return -EFAULT;
1574         }
1575         return do_mq_open(u_name, oflag, mode, p);
1576 }
1577
1578 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(mq_notify, mqd_t, mqdes,
1579                        const struct compat_sigevent __user *, u_notification)
1580 {
1581         struct sigevent n, *p = NULL;
1582         if (u_notification) {
1583                 if (get_compat_sigevent(&n, u_notification))
1584                         return -EFAULT;
1585                 if (n.sigev_notify == SIGEV_THREAD)
1586                         n.sigev_value.sival_ptr = compat_ptr(n.sigev_value.sival_int);
1587                 p = &n;
1588         }
1589         return do_mq_notify(mqdes, p);
1590 }
1591
1592 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(mq_getsetattr, mqd_t, mqdes,
1593                        const struct compat_mq_attr __user *, u_mqstat,
1594                        struct compat_mq_attr __user *, u_omqstat)
1595 {
1596         int ret;
1597         struct mq_attr mqstat, omqstat;
1598         struct mq_attr *new = NULL, *old = NULL;
1599
1600         if (u_mqstat) {
1601                 new = &mqstat;
1602                 if (get_compat_mq_attr(new, u_mqstat))
1603                         return -EFAULT;
1604         }
1605         if (u_omqstat)
1606                 old = &omqstat;
1607
1608         ret = do_mq_getsetattr(mqdes, new, old);
1609         if (ret || !old)
1610                 return ret;
1611
1612         if (put_compat_mq_attr(old, u_omqstat))
1613                 return -EFAULT;
1614         return 0;
1615 }
1616 #endif
1617
1618 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
1619 static int compat_prepare_timeout(const struct old_timespec32 __user *p,
1620                                    struct timespec64 *ts)
1621 {
1622         if (get_old_timespec32(ts, p))
1623                 return -EFAULT;
1624         if (!timespec64_valid(ts))
1625                 return -EINVAL;
1626         return 0;
1627 }
1628
1629 SYSCALL_DEFINE5(mq_timedsend_time32, mqd_t, mqdes,
1630                 const char __user *, u_msg_ptr,
1631                 unsigned int, msg_len, unsigned int, msg_prio,
1632                 const struct old_timespec32 __user *, u_abs_timeout)
1633 {
1634         struct timespec64 ts, *p = NULL;
1635         if (u_abs_timeout) {
1636                 int res = compat_prepare_timeout(u_abs_timeout, &ts);
1637                 if (res)
1638                         return res;
1639                 p = &ts;
1640         }
1641         return do_mq_timedsend(mqdes, u_msg_ptr, msg_len, msg_prio, p);
1642 }
1643
1644 SYSCALL_DEFINE5(mq_timedreceive_time32, mqd_t, mqdes,
1645                 char __user *, u_msg_ptr,
1646                 unsigned int, msg_len, unsigned int __user *, u_msg_prio,
1647                 const struct old_timespec32 __user *, u_abs_timeout)
1648 {
1649         struct timespec64 ts, *p = NULL;
1650         if (u_abs_timeout) {
1651                 int res = compat_prepare_timeout(u_abs_timeout, &ts);
1652                 if (res)
1653                         return res;
1654                 p = &ts;
1655         }
1656         return do_mq_timedreceive(mqdes, u_msg_ptr, msg_len, u_msg_prio, p);
1657 }
1658 #endif
1659
1660 static const struct inode_operations mqueue_dir_inode_operations = {
1661         .lookup = simple_lookup,
1662         .create = mqueue_create,
1663         .unlink = mqueue_unlink,
1664 };
1665
1666 static const struct file_operations mqueue_file_operations = {
1667         .flush = mqueue_flush_file,
1668         .poll = mqueue_poll_file,
1669         .read = mqueue_read_file,
1670         .llseek = default_llseek,
1671 };
1672
1673 static const struct super_operations mqueue_super_ops = {
1674         .alloc_inode = mqueue_alloc_inode,
1675         .free_inode = mqueue_free_inode,
1676         .evict_inode = mqueue_evict_inode,
1677         .statfs = simple_statfs,
1678 };
1679
1680 static const struct fs_context_operations mqueue_fs_context_ops = {
1681         .free           = mqueue_fs_context_free,
1682         .get_tree       = mqueue_get_tree,
1683 };
1684
1685 static struct file_system_type mqueue_fs_type = {
1686         .name                   = "mqueue",
1687         .init_fs_context        = mqueue_init_fs_context,
1688         .kill_sb                = kill_litter_super,
1689         .fs_flags               = FS_USERNS_MOUNT,
1690 };
1691
1692 int mq_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
1693 {
1694         struct vfsmount *m;
1695
1696         ns->mq_queues_count  = 0;
1697         ns->mq_queues_max    = DFLT_QUEUESMAX;
1698         ns->mq_msg_max       = DFLT_MSGMAX;
1699         ns->mq_msgsize_max   = DFLT_MSGSIZEMAX;
1700         ns->mq_msg_default   = DFLT_MSG;
1701         ns->mq_msgsize_default  = DFLT_MSGSIZE;
1702
1703         m = mq_create_mount(ns);
1704         if (IS_ERR(m))
1705                 return PTR_ERR(m);
1706         ns->mq_mnt = m;
1707         return 0;
1708 }
1709
1710 void mq_clear_sbinfo(struct ipc_namespace *ns)
1711 {
1712         ns->mq_mnt->mnt_sb->s_fs_info = NULL;
1713 }
1714
1715 void mq_put_mnt(struct ipc_namespace *ns)
1716 {
1717         kern_unmount(ns->mq_mnt);
1718 }
1719
1720 static int __init init_mqueue_fs(void)
1721 {
1722         int error;
1723
1724         mqueue_inode_cachep = kmem_cache_create("mqueue_inode_cache",
1725                                 sizeof(struct mqueue_inode_info), 0,
1726                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_ACCOUNT, init_once);
1727         if (mqueue_inode_cachep == NULL)
1728                 return -ENOMEM;
1729
1730         /* ignore failures - they are not fatal */
1731         mq_sysctl_table = mq_register_sysctl_table();
1732
1733         error = register_filesystem(&mqueue_fs_type);
1734         if (error)
1735                 goto out_sysctl;
1736
1737         spin_lock_init(&mq_lock);
1738
1739         error = mq_init_ns(&init_ipc_ns);
1740         if (error)
1741                 goto out_filesystem;
1742
1743         return 0;
1744
1745 out_filesystem:
1746         unregister_filesystem(&mqueue_fs_type);
1747 out_sysctl:
1748         if (mq_sysctl_table)
1749                 unregister_sysctl_table(mq_sysctl_table);
1750         kmem_cache_destroy(mqueue_inode_cachep);
1751         return error;
1752 }
1753
1754 device_initcall(init_mqueue_fs);