ipc/mqueue.c

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