crypto/af_alg.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * af_alg: User-space algorithm interface
   4  *
   5  * This file provides the user-space API for algorithms.
   6  *
   7  * Copyright (c) 2010 Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
   8  */
   9
  10 #include <linux/atomic.h>
  11 #include <crypto/if_alg.h>
  12 #include <linux/crypto.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/list.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/net.h>
  18 #include <linux/rwsem.h>
  19 #include <linux/sched/signal.h>
  20 #include <linux/security.h>
  21
  22 struct alg_type_list {
  23         const struct af_alg_type *type;
  24         struct list_head list;
  25 };
  26
  27 static atomic_long_t alg_memory_allocated;
  28
  29 static struct proto alg_proto = {
  30         .name                   = "ALG",
  31         .owner                  = THIS_MODULE,
  32         .memory_allocated       = &alg_memory_allocated,
  33         .obj_size               = sizeof(struct alg_sock),
  34 };
  35
  36 static LIST_HEAD(alg_types);
  37 static DECLARE_RWSEM(alg_types_sem);
  38
  39 static const struct af_alg_type *alg_get_type(const char *name)
  40 {
  41         const struct af_alg_type *type = ERR_PTR(-ENOENT);
  42         struct alg_type_list *node;
  43
  44         down_read(&alg_types_sem);
  45         list_for_each_entry(node, &alg_types, list) {
  46                 if (strcmp(node->type->name, name))
  47                         continue;
  48
  49                 if (try_module_get(node->type->owner))
  50                         type = node->type;
  51                 break;
  52         }
  53         up_read(&alg_types_sem);
  54
  55         return type;
  56 }
  57
  58 int af_alg_register_type(const struct af_alg_type *type)
  59 {
  60         struct alg_type_list *node;
  61         int err = -EEXIST;
  62
  63         down_write(&alg_types_sem);
  64         list_for_each_entry(node, &alg_types, list) {
  65                 if (!strcmp(node->type->name, type->name))
  66                         goto unlock;
  67         }
  68
  69         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
  70         err = -ENOMEM;
  71         if (!node)
  72                 goto unlock;
  73
  74         type->ops->owner = THIS_MODULE;
  75         if (type->ops_nokey)
  76                 type->ops_nokey->owner = THIS_MODULE;
  77         node->type = type;
  78         list_add(&node->list, &alg_types);
  79         err = 0;
  80
  81 unlock:
  82         up_write(&alg_types_sem);
  83
  84         return err;
  85 }
  86 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_register_type);
  87
  88 int af_alg_unregister_type(const struct af_alg_type *type)
  89 {
  90         struct alg_type_list *node;
  91         int err = -ENOENT;
  92
  93         down_write(&alg_types_sem);
  94         list_for_each_entry(node, &alg_types, list) {
  95                 if (strcmp(node->type->name, type->name))
  96                         continue;
  97
  98                 list_del(&node->list);
  99                 kfree(node);
 100                 err = 0;
 101                 break;
 102         }
 103         up_write(&alg_types_sem);
 104
 105         return err;
 106 }
 107 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_unregister_type);
 108
 109 static void alg_do_release(const struct af_alg_type *type, void *private)
 110 {
 111         if (!type)
 112                 return;
 113
 114         type->release(private);
 115         module_put(type->owner);
 116 }
 117
 118 int af_alg_release(struct socket *sock)
 119 {
 120         if (sock->sk) {
 121                 sock_put(sock->sk);
 122                 sock->sk = NULL;
 123         }
 124         return 0;
 125 }
 126 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_release);
 127
 128 void af_alg_release_parent(struct sock *sk)
 129 {
 130         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 131         unsigned int nokey = atomic_read(&ask->nokey_refcnt);
 132
 133         sk = ask->parent;
 134         ask = alg_sk(sk);
 135
 136         if (nokey)
 137                 atomic_dec(&ask->nokey_refcnt);
 138
 139         if (atomic_dec_and_test(&ask->refcnt))
 140                 sock_put(sk);
 141 }
 142 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_release_parent);
 143
 144 static int alg_bind(struct socket *sock, struct sockaddr *uaddr, int addr_len)
 145 {
 146         const u32 allowed = CRYPTO_ALG_KERN_DRIVER_ONLY;
 147         struct sock *sk = sock->sk;
 148         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 149         struct sockaddr_alg *sa = (void *)uaddr;
 150         const struct af_alg_type *type;
 151         void *private;
 152         int err;
 153
 154         if (sock->state == SS_CONNECTED)
 155                 return -EINVAL;
 156
 157         if (addr_len < sizeof(*sa))
 158                 return -EINVAL;
 159
 160         /* If caller uses non-allowed flag, return error. */
 161         if ((sa->salg_feat & ~allowed) || (sa->salg_mask & ~allowed))
 162                 return -EINVAL;
 163
 164         sa->salg_type[sizeof(sa->salg_type) - 1] = 0;
 165         sa->salg_name[sizeof(sa->salg_name) + addr_len - sizeof(*sa) - 1] = 0;
 166
 167         type = alg_get_type(sa->salg_type);
 168         if (PTR_ERR(type) == -ENOENT) {
 169                 request_module("algif-%s", sa->salg_type);
 170                 type = alg_get_type(sa->salg_type);
 171         }
 172
 173         if (IS_ERR(type))
 174                 return PTR_ERR(type);
 175
 176         private = type->bind(sa->salg_name, sa->salg_feat, sa->salg_mask);
 177         if (IS_ERR(private)) {
 178                 module_put(type->owner);
 179                 return PTR_ERR(private);
 180         }
 181
 182         err = -EBUSY;
 183         lock_sock(sk);
 184         if (atomic_read(&ask->refcnt))
 185                 goto unlock;
 186
 187         swap(ask->type, type);
 188         swap(ask->private, private);
 189
 190         err = 0;
 191
 192 unlock:
 193         release_sock(sk);
 194
 195         alg_do_release(type, private);
 196
 197         return err;
 198 }
 199
 200 static int alg_setkey(struct sock *sk, sockptr_t ukey, unsigned int keylen)
 201 {
 202         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 203         const struct af_alg_type *type = ask->type;
 204         u8 *key;
 205         int err;
 206
 207         key = sock_kmalloc(sk, keylen, GFP_KERNEL);
 208         if (!key)
 209                 return -ENOMEM;
 210
 211         err = -EFAULT;
 212         if (copy_from_sockptr(key, ukey, keylen))
 213                 goto out;
 214
 215         err = type->setkey(ask->private, key, keylen);
 216
 217 out:
 218         sock_kzfree_s(sk, key, keylen);
 219
 220         return err;
 221 }
 222
 223 static int alg_setsockopt(struct socket *sock, int level, int optname,
 224                           sockptr_t optval, unsigned int optlen)
 225 {
 226         struct sock *sk = sock->sk;
 227         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 228         const struct af_alg_type *type;
 229         int err = -EBUSY;
 230
 231         lock_sock(sk);
 232         if (atomic_read(&ask->refcnt) != atomic_read(&ask->nokey_refcnt))
 233                 goto unlock;
 234
 235         type = ask->type;
 236
 237         err = -ENOPROTOOPT;
 238         if (level != SOL_ALG || !type)
 239                 goto unlock;
 240
 241         switch (optname) {
 242         case ALG_SET_KEY:
 243                 if (sock->state == SS_CONNECTED)
 244                         goto unlock;
 245                 if (!type->setkey)
 246                         goto unlock;
 247
 248                 err = alg_setkey(sk, optval, optlen);
 249                 break;
 250         case ALG_SET_AEAD_AUTHSIZE:
 251                 if (sock->state == SS_CONNECTED)
 252                         goto unlock;
 253                 if (!type->setauthsize)
 254                         goto unlock;
 255                 err = type->setauthsize(ask->private, optlen);
 256         }
 257
 258 unlock:
 259         release_sock(sk);
 260
 261         return err;
 262 }
 263
 264 int af_alg_accept(struct sock *sk, struct socket *newsock, bool kern)
 265 {
 266         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 267         const struct af_alg_type *type;
 268         struct sock *sk2;
 269         unsigned int nokey;
 270         int err;
 271
 272         lock_sock(sk);
 273         type = ask->type;
 274
 275         err = -EINVAL;
 276         if (!type)
 277                 goto unlock;
 278
 279         sk2 = sk_alloc(sock_net(sk), PF_ALG, GFP_KERNEL, &alg_proto, kern);
 280         err = -ENOMEM;
 281         if (!sk2)
 282                 goto unlock;
 283
 284         sock_init_data(newsock, sk2);
 285         security_sock_graft(sk2, newsock);
 286         security_sk_clone(sk, sk2);
 287
 288         err = type->accept(ask->private, sk2);
 289
 290         nokey = err == -ENOKEY;
 291         if (nokey && type->accept_nokey)
 292                 err = type->accept_nokey(ask->private, sk2);
 293
 294         if (err)
 295                 goto unlock;
 296
 297         if (atomic_inc_return_relaxed(&ask->refcnt) == 1)
 298                 sock_hold(sk);
 299         if (nokey) {
 300                 atomic_inc(&ask->nokey_refcnt);
 301                 atomic_set(&alg_sk(sk2)->nokey_refcnt, 1);
 302         }
 303         alg_sk(sk2)->parent = sk;
 304         alg_sk(sk2)->type = type;
 305
 306         newsock->ops = type->ops;
 307         newsock->state = SS_CONNECTED;
 308
 309         if (nokey)
 310                 newsock->ops = type->ops_nokey;
 311
 312         err = 0;
 313
 314 unlock:
 315         release_sock(sk);
 316
 317         return err;
 318 }
 319 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_accept);
 320
 321 static int alg_accept(struct socket *sock, struct socket *newsock, int flags,
 322                       bool kern)
 323 {
 324         return af_alg_accept(sock->sk, newsock, kern);
 325 }
 326
 327 static const struct proto_ops alg_proto_ops = {
 328         .family         =       PF_ALG,
 329         .owner          =       THIS_MODULE,
 330
 331         .connect        =       sock_no_connect,
 332         .socketpair     =       sock_no_socketpair,
 333         .getname        =       sock_no_getname,
 334         .ioctl          =       sock_no_ioctl,
 335         .listen         =       sock_no_listen,
 336         .shutdown       =       sock_no_shutdown,
 337         .mmap           =       sock_no_mmap,
 338         .sendpage       =       sock_no_sendpage,
 339         .sendmsg        =       sock_no_sendmsg,
 340         .recvmsg        =       sock_no_recvmsg,
 341
 342         .bind           =       alg_bind,
 343         .release        =       af_alg_release,
 344         .setsockopt     =       alg_setsockopt,
 345         .accept         =       alg_accept,
 346 };
 347
 348 static void alg_sock_destruct(struct sock *sk)
 349 {
 350         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 351
 352         alg_do_release(ask->type, ask->private);
 353 }
 354
 355 static int alg_create(struct net *net, struct socket *sock, int protocol,
 356                       int kern)
 357 {
 358         struct sock *sk;
 359         int err;
 360
 361         if (sock->type != SOCK_SEQPACKET)
 362                 return -ESOCKTNOSUPPORT;
 363         if (protocol != 0)
 364                 return -EPROTONOSUPPORT;
 365
 366         err = -ENOMEM;
 367         sk = sk_alloc(net, PF_ALG, GFP_KERNEL, &alg_proto, kern);
 368         if (!sk)
 369                 goto out;
 370
 371         sock->ops = &alg_proto_ops;
 372         sock_init_data(sock, sk);
 373
 374         sk->sk_destruct = alg_sock_destruct;
 375
 376         return 0;
 377 out:
 378         return err;
 379 }
 380
 381 static const struct net_proto_family alg_family = {
 382         .family =       PF_ALG,
 383         .create =       alg_create,
 384         .owner  =       THIS_MODULE,
 385 };
 386
 387 int af_alg_make_sg(struct af_alg_sgl *sgl, struct iov_iter *iter, int len)
 388 {
 389         size_t off;
 390         ssize_t n;
 391         int npages, i;
 392
 393         n = iov_iter_get_pages(iter, sgl->pages, len, ALG_MAX_PAGES, &off);
 394         if (n < 0)
 395                 return n;
 396
 397         npages = (off + n + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 398         if (WARN_ON(npages == 0))
 399                 return -EINVAL;
 400         /* Add one extra for linking */
 401         sg_init_table(sgl->sg, npages + 1);
 402
 403         for (i = 0, len = n; i < npages; i++) {
 404                 int plen = min_t(int, len, PAGE_SIZE - off);
 405
 406                 sg_set_page(sgl->sg + i, sgl->pages[i], plen, off);
 407
 408                 off = 0;
 409                 len -= plen;
 410         }
 411         sg_mark_end(sgl->sg + npages - 1);
 412         sgl->npages = npages;
 413
 414         return n;
 415 }
 416 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_make_sg);
 417
 418 static void af_alg_link_sg(struct af_alg_sgl *sgl_prev,
 419                            struct af_alg_sgl *sgl_new)
 420 {
 421         sg_unmark_end(sgl_prev->sg + sgl_prev->npages - 1);
 422         sg_chain(sgl_prev->sg, sgl_prev->npages + 1, sgl_new->sg);
 423 }
 424
 425 void af_alg_free_sg(struct af_alg_sgl *sgl)
 426 {
 427         int i;
 428
 429         for (i = 0; i < sgl->npages; i++)
 430                 put_page(sgl->pages[i]);
 431 }
 432 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_free_sg);
 433
 434 static int af_alg_cmsg_send(struct msghdr *msg, struct af_alg_control *con)
 435 {
 436         struct cmsghdr *cmsg;
 437
 438         for_each_cmsghdr(cmsg, msg) {
 439                 if (!CMSG_OK(msg, cmsg))
 440                         return -EINVAL;
 441                 if (cmsg->cmsg_level != SOL_ALG)
 442                         continue;
 443
 444                 switch (cmsg->cmsg_type) {
 445                 case ALG_SET_IV:
 446                         if (cmsg->cmsg_len < CMSG_LEN(sizeof(*con->iv)))
 447                                 return -EINVAL;
 448                         con->iv = (void *)CMSG_DATA(cmsg);
 449                         if (cmsg->cmsg_len < CMSG_LEN(con->iv->ivlen +
 450                                                       sizeof(*con->iv)))
 451                                 return -EINVAL;
 452                         break;
 453
 454                 case ALG_SET_OP:
 455                         if (cmsg->cmsg_len < CMSG_LEN(sizeof(u32)))
 456                                 return -EINVAL;
 457                         con->op = *(u32 *)CMSG_DATA(cmsg);
 458                         break;
 459
 460                 case ALG_SET_AEAD_ASSOCLEN:
 461                         if (cmsg->cmsg_len < CMSG_LEN(sizeof(u32)))
 462                                 return -EINVAL;
 463                         con->aead_assoclen = *(u32 *)CMSG_DATA(cmsg);
 464                         break;
 465
 466                 default:
 467                         return -EINVAL;
 468                 }
 469         }
 470
 471         return 0;
 472 }
 473
 474 /**
 475  * af_alg_alloc_tsgl - allocate the TX SGL
 476  *
 477  * @sk socket of connection to user space
 478  * @return: 0 upon success, < 0 upon error
 479  */
 480 static int af_alg_alloc_tsgl(struct sock *sk)
 481 {
 482         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 483         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 484         struct af_alg_tsgl *sgl;
 485         struct scatterlist *sg = NULL;
 486
 487         sgl = list_entry(ctx->tsgl_list.prev, struct af_alg_tsgl, list);
 488         if (!list_empty(&ctx->tsgl_list))
 489                 sg = sgl->sg;
 490
 491         if (!sg || sgl->cur >= MAX_SGL_ENTS) {
 492                 sgl = sock_kmalloc(sk,
 493                                    struct_size(sgl, sg, (MAX_SGL_ENTS + 1)),
 494                                    GFP_KERNEL);
 495                 if (!sgl)
 496                         return -ENOMEM;
 497
 498                 sg_init_table(sgl->sg, MAX_SGL_ENTS + 1);
 499                 sgl->cur = 0;
 500
 501                 if (sg)
 502                         sg_chain(sg, MAX_SGL_ENTS + 1, sgl->sg);
 503
 504                 list_add_tail(&sgl->list, &ctx->tsgl_list);
 505         }
 506
 507         return 0;
 508 }
 509
 510 /**
 511  * aead_count_tsgl - Count number of TX SG entries
 512  *
 513  * The counting starts from the beginning of the SGL to @bytes. If
 514  * an offset is provided, the counting of the SG entries starts at the offset.
 515  *
 516  * @sk socket of connection to user space
 517  * @bytes Count the number of SG entries holding given number of bytes.
 518  * @offset Start the counting of SG entries from the given offset.
 519  * @return Number of TX SG entries found given the constraints
 520  */
 521 unsigned int af_alg_count_tsgl(struct sock *sk, size_t bytes, size_t offset)
 522 {
 523         const struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 524         const struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 525         const struct af_alg_tsgl *sgl;
 526         unsigned int i;
 527         unsigned int sgl_count = 0;
 528
 529         if (!bytes)
 530                 return 0;
 531
 532         list_for_each_entry(sgl, &ctx->tsgl_list, list) {
 533                 const struct scatterlist *sg = sgl->sg;
 534
 535                 for (i = 0; i < sgl->cur; i++) {
 536                         size_t bytes_count;
 537
 538                         /* Skip offset */
 539                         if (offset >= sg[i].length) {
 540                                 offset -= sg[i].length;
 541                                 bytes -= sg[i].length;
 542                                 continue;
 543                         }
 544
 545                         bytes_count = sg[i].length - offset;
 546
 547                         offset = 0;
 548                         sgl_count++;
 549
 550                         /* If we have seen requested number of bytes, stop */
 551                         if (bytes_count >= bytes)
 552                                 return sgl_count;
 553
 554                         bytes -= bytes_count;
 555                 }
 556         }
 557
 558         return sgl_count;
 559 }
 560 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_count_tsgl);
 561
 562 /**
 563  * aead_pull_tsgl - Release the specified buffers from TX SGL
 564  *
 565  * If @dst is non-null, reassign the pages to dst. The caller must release
 566  * the pages. If @dst_offset is given only reassign the pages to @dst starting
 567  * at the @dst_offset (byte). The caller must ensure that @dst is large
 568  * enough (e.g. by using af_alg_count_tsgl with the same offset).
 569  *
 570  * @sk socket of connection to user space
 571  * @used Number of bytes to pull from TX SGL
 572  * @dst If non-NULL, buffer is reassigned to dst SGL instead of releasing. The
 573  *      caller must release the buffers in dst.
 574  * @dst_offset Reassign the TX SGL from given offset. All buffers before
 575  *             reaching the offset is released.
 576  */
 577 void af_alg_pull_tsgl(struct sock *sk, size_t used, struct scatterlist *dst,
 578                       size_t dst_offset)
 579 {
 580         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 581         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 582         struct af_alg_tsgl *sgl;
 583         struct scatterlist *sg;
 584         unsigned int i, j = 0;
 585
 586         while (!list_empty(&ctx->tsgl_list)) {
 587                 sgl = list_first_entry(&ctx->tsgl_list, struct af_alg_tsgl,
 588                                        list);
 589                 sg = sgl->sg;
 590
 591                 for (i = 0; i < sgl->cur; i++) {
 592                         size_t plen = min_t(size_t, used, sg[i].length);
 593                         struct page *page = sg_page(sg + i);
 594
 595                         if (!page)
 596                                 continue;
 597
 598                         /*
 599                          * Assumption: caller created af_alg_count_tsgl(len)
 600                          * SG entries in dst.
 601                          */
 602                         if (dst) {
 603                                 if (dst_offset >= plen) {
 604                                         /* discard page before offset */
 605                                         dst_offset -= plen;
 606                                 } else {
 607                                         /* reassign page to dst after offset */
 608                                         get_page(page);
 609                                         sg_set_page(dst + j, page,
 610                                                     plen - dst_offset,
 611                                                     sg[i].offset + dst_offset);
 612                                         dst_offset = 0;
 613                                         j++;
 614                                 }
 615                         }
 616
 617                         sg[i].length -= plen;
 618                         sg[i].offset += plen;
 619
 620                         used -= plen;
 621                         ctx->used -= plen;
 622
 623                         if (sg[i].length)
 624                                 return;
 625
 626                         put_page(page);
 627                         sg_assign_page(sg + i, NULL);
 628                 }
 629
 630                 list_del(&sgl->list);
 631                 sock_kfree_s(sk, sgl, struct_size(sgl, sg, MAX_SGL_ENTS + 1));
 632         }
 633
 634         if (!ctx->used)
 635                 ctx->merge = 0;
 636         ctx->init = ctx->more;
 637 }
 638 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_pull_tsgl);
 639
 640 /**
 641  * af_alg_free_areq_sgls - Release TX and RX SGLs of the request
 642  *
 643  * @areq Request holding the TX and RX SGL
 644  */
 645 static void af_alg_free_areq_sgls(struct af_alg_async_req *areq)
 646 {
 647         struct sock *sk = areq->sk;
 648         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 649         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 650         struct af_alg_rsgl *rsgl, *tmp;
 651         struct scatterlist *tsgl;
 652         struct scatterlist *sg;
 653         unsigned int i;
 654
 655         list_for_each_entry_safe(rsgl, tmp, &areq->rsgl_list, list) {
 656                 atomic_sub(rsgl->sg_num_bytes, &ctx->rcvused);
 657                 af_alg_free_sg(&rsgl->sgl);
 658                 list_del(&rsgl->list);
 659                 if (rsgl != &areq->first_rsgl)
 660                         sock_kfree_s(sk, rsgl, sizeof(*rsgl));
 661         }
 662
 663         tsgl = areq->tsgl;
 664         if (tsgl) {
 665                 for_each_sg(tsgl, sg, areq->tsgl_entries, i) {
 666                         if (!sg_page(sg))
 667                                 continue;
 668                         put_page(sg_page(sg));
 669                 }
 670
 671                 sock_kfree_s(sk, tsgl, areq->tsgl_entries * sizeof(*tsgl));
 672         }
 673 }
 674
 675 /**
 676  * af_alg_wait_for_wmem - wait for availability of writable memory
 677  *
 678  * @sk socket of connection to user space
 679  * @flags If MSG_DONTWAIT is set, then only report if function would sleep
 680  * @return 0 when writable memory is available, < 0 upon error
 681  */
 682 static int af_alg_wait_for_wmem(struct sock *sk, unsigned int flags)
 683 {
 684         DEFINE_WAIT_FUNC(wait, woken_wake_function);
 685         int err = -ERESTARTSYS;
 686         long timeout;
 687
 688         if (flags & MSG_DONTWAIT)
 689                 return -EAGAIN;
 690
 691         sk_set_bit(SOCKWQ_ASYNC_NOSPACE, sk);
 692
 693         add_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
 694         for (;;) {
 695                 if (signal_pending(current))
 696                         break;
 697                 timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
 698                 if (sk_wait_event(sk, &timeout, af_alg_writable(sk), &wait)) {
 699                         err = 0;
 700                         break;
 701                 }
 702         }
 703         remove_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
 704
 705         return err;
 706 }
 707
 708 /**
 709  * af_alg_wmem_wakeup - wakeup caller when writable memory is available
 710  *
 711  * @sk socket of connection to user space
 712  */
 713 void af_alg_wmem_wakeup(struct sock *sk)
 714 {
 715         struct socket_wq *wq;
 716
 717         if (!af_alg_writable(sk))
 718                 return;
 719
 720         rcu_read_lock();
 721         wq = rcu_dereference(sk->sk_wq);
 722         if (skwq_has_sleeper(wq))
 723                 wake_up_interruptible_sync_poll(&wq->wait, EPOLLIN |
 724                                                            EPOLLRDNORM |
 725                                                            EPOLLRDBAND);
 726         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
 727         rcu_read_unlock();
 728 }
 729 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_wmem_wakeup);
 730
 731 /**
 732  * af_alg_wait_for_data - wait for availability of TX data
 733  *
 734  * @sk socket of connection to user space
 735  * @flags If MSG_DONTWAIT is set, then only report if function would sleep
 736  * @min Set to minimum request size if partial requests are allowed.
 737  * @return 0 when writable memory is available, < 0 upon error
 738  */
 739 int af_alg_wait_for_data(struct sock *sk, unsigned flags, unsigned min)
 740 {
 741         DEFINE_WAIT_FUNC(wait, woken_wake_function);
 742         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 743         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 744         long timeout;
 745         int err = -ERESTARTSYS;
 746
 747         if (flags & MSG_DONTWAIT)
 748                 return -EAGAIN;
 749
 750         sk_set_bit(SOCKWQ_ASYNC_WAITDATA, sk);
 751
 752         add_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
 753         for (;;) {
 754                 if (signal_pending(current))
 755                         break;
 756                 timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
 757                 if (sk_wait_event(sk, &timeout,
 758                                   ctx->init && (!ctx->more ||
 759                                                 (min && ctx->used >= min)),
 760                                   &wait)) {
 761                         err = 0;
 762                         break;
 763                 }
 764         }
 765         remove_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
 766
 767         sk_clear_bit(SOCKWQ_ASYNC_WAITDATA, sk);
 768
 769         return err;
 770 }
 771 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_wait_for_data);
 772
 773 /**
 774  * af_alg_data_wakeup - wakeup caller when new data can be sent to kernel
 775  *
 776  * @sk socket of connection to user space
 777  */
 778 static void af_alg_data_wakeup(struct sock *sk)
 779 {
 780         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 781         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 782         struct socket_wq *wq;
 783
 784         if (!ctx->used)
 785                 return;
 786
 787         rcu_read_lock();
 788         wq = rcu_dereference(sk->sk_wq);
 789         if (skwq_has_sleeper(wq))
 790                 wake_up_interruptible_sync_poll(&wq->wait, EPOLLOUT |
 791                                                            EPOLLRDNORM |
 792                                                            EPOLLRDBAND);
 793         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_SPACE, POLL_OUT);
 794         rcu_read_unlock();
 795 }
 796
 797 /**
 798  * af_alg_sendmsg - implementation of sendmsg system call handler
 799  *
 800  * The sendmsg system call handler obtains the user data and stores it
 801  * in ctx->tsgl_list. This implies allocation of the required numbers of
 802  * struct af_alg_tsgl.
 803  *
 804  * In addition, the ctx is filled with the information sent via CMSG.
 805  *
 806  * @sock socket of connection to user space
 807  * @msg message from user space
 808  * @size size of message from user space
 809  * @ivsize the size of the IV for the cipher operation to verify that the
 810  *         user-space-provided IV has the right size
 811  * @return the number of copied data upon success, < 0 upon error
 812  */
 813 int af_alg_sendmsg(struct socket *sock, struct msghdr *msg, size_t size,
 814                    unsigned int ivsize)
 815 {
 816         struct sock *sk = sock->sk;
 817         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 818         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 819         struct af_alg_tsgl *sgl;
 820         struct af_alg_control con = {};
 821         long copied = 0;
 822         bool enc = false;
 823         bool init = false;
 824         int err = 0;
 825
 826         if (msg->msg_controllen) {
 827                 err = af_alg_cmsg_send(msg, &con);
 828                 if (err)
 829                         return err;
 830
 831                 init = true;
 832                 switch (con.op) {
 833                 case ALG_OP_ENCRYPT:
 834                         enc = true;
 835                         break;
 836                 case ALG_OP_DECRYPT:
 837                         enc = false;
 838                         break;
 839                 default:
 840                         return -EINVAL;
 841                 }
 842
 843                 if (con.iv && con.iv->ivlen != ivsize)
 844                         return -EINVAL;
 845         }
 846
 847         lock_sock(sk);
 848         if (ctx->init && (init || !ctx->more)) {
 849                 err = -EINVAL;
 850                 goto unlock;
 851         }
 852         ctx->init = true;
 853
 854         if (init) {
 855                 ctx->enc = enc;
 856                 if (con.iv)
 857                         memcpy(ctx->iv, con.iv->iv, ivsize);
 858
 859                 ctx->aead_assoclen = con.aead_assoclen;
 860         }
 861
 862         while (size) {
 863                 struct scatterlist *sg;
 864                 size_t len = size;
 865                 size_t plen;
 866
 867                 /* use the existing memory in an allocated page */
 868                 if (ctx->merge) {
 869                         sgl = list_entry(ctx->tsgl_list.prev,
 870                                          struct af_alg_tsgl, list);
 871                         sg = sgl->sg + sgl->cur - 1;
 872                         len = min_t(size_t, len,
 873                                     PAGE_SIZE - sg->offset - sg->length);
 874
 875                         err = memcpy_from_msg(page_address(sg_page(sg)) +
 876                                               sg->offset + sg->length,
 877                                               msg, len);
 878                         if (err)
 879                                 goto unlock;
 880
 881                         sg->length += len;
 882                         ctx->merge = (sg->offset + sg->length) &
 883                                      (PAGE_SIZE - 1);
 884
 885                         ctx->used += len;
 886                         copied += len;
 887                         size -= len;
 888                         continue;
 889                 }
 890
 891                 if (!af_alg_writable(sk)) {
 892                         err = af_alg_wait_for_wmem(sk, msg->msg_flags);
 893                         if (err)
 894                                 goto unlock;
 895                 }
 896
 897                 /* allocate a new page */
 898                 len = min_t(unsigned long, len, af_alg_sndbuf(sk));
 899
 900                 err = af_alg_alloc_tsgl(sk);
 901                 if (err)
 902                         goto unlock;
 903
 904                 sgl = list_entry(ctx->tsgl_list.prev, struct af_alg_tsgl,
 905                                  list);
 906                 sg = sgl->sg;
 907                 if (sgl->cur)
 908                         sg_unmark_end(sg + sgl->cur - 1);
 909
 910                 do {
 911                         unsigned int i = sgl->cur;
 912
 913                         plen = min_t(size_t, len, PAGE_SIZE);
 914
 915                         sg_assign_page(sg + i, alloc_page(GFP_KERNEL));
 916                         if (!sg_page(sg + i)) {
 917                                 err = -ENOMEM;
 918                                 goto unlock;
 919                         }
 920
 921                         err = memcpy_from_msg(page_address(sg_page(sg + i)),
 922                                               msg, plen);
 923                         if (err) {
 924                                 __free_page(sg_page(sg + i));
 925                                 sg_assign_page(sg + i, NULL);
 926                                 goto unlock;
 927                         }
 928
 929                         sg[i].length = plen;
 930                         len -= plen;
 931                         ctx->used += plen;
 932                         copied += plen;
 933                         size -= plen;
 934                         sgl->cur++;
 935                 } while (len && sgl->cur < MAX_SGL_ENTS);
 936
 937                 if (!size)
 938                         sg_mark_end(sg + sgl->cur - 1);
 939
 940                 ctx->merge = plen & (PAGE_SIZE - 1);
 941         }
 942
 943         err = 0;
 944
 945         ctx->more = msg->msg_flags & MSG_MORE;
 946
 947 unlock:
 948         af_alg_data_wakeup(sk);
 949         release_sock(sk);
 950
 951         return copied ?: err;
 952 }
 953 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_sendmsg);
 954
 955 /**
 956  * af_alg_sendpage - sendpage system call handler
 957  *
 958  * This is a generic implementation of sendpage to fill ctx->tsgl_list.
 959  */
 960 ssize_t af_alg_sendpage(struct socket *sock, struct page *page,
 961                         int offset, size_t size, int flags)
 962 {
 963         struct sock *sk = sock->sk;
 964         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 965         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 966         struct af_alg_tsgl *sgl;
 967         int err = -EINVAL;
 968
 969         if (flags & MSG_SENDPAGE_NOTLAST)
 970                 flags |= MSG_MORE;
 971
 972         lock_sock(sk);
 973         if (!ctx->more && ctx->used)
 974                 goto unlock;
 975
 976         if (!size)
 977                 goto done;
 978
 979         if (!af_alg_writable(sk)) {
 980                 err = af_alg_wait_for_wmem(sk, flags);
 981                 if (err)
 982                         goto unlock;
 983         }
 984
 985         err = af_alg_alloc_tsgl(sk);
 986         if (err)
 987                 goto unlock;
 988
 989         ctx->merge = 0;
 990         sgl = list_entry(ctx->tsgl_list.prev, struct af_alg_tsgl, list);
 991
 992         if (sgl->cur)
 993                 sg_unmark_end(sgl->sg + sgl->cur - 1);
 994
 995         sg_mark_end(sgl->sg + sgl->cur);
 996
 997         get_page(page);
 998         sg_set_page(sgl->sg + sgl->cur, page, size, offset);
 999         sgl->cur++;
1000         ctx->used += size;
1001
1002 done:
1003         ctx->more = flags & MSG_MORE;
1004
1005 unlock:
1006         af_alg_data_wakeup(sk);
1007         release_sock(sk);
1008
1009         return err ?: size;
1010 }
1011 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_sendpage);
1012
1013 /**
1014  * af_alg_free_resources - release resources required for crypto request
1015  */
1016 void af_alg_free_resources(struct af_alg_async_req *areq)
1017 {
1018         struct sock *sk = areq->sk;
1019
1020         af_alg_free_areq_sgls(areq);
1021         sock_kfree_s(sk, areq, areq->areqlen);
1022 }
1023 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_free_resources);
1024
1025 /**
1026  * af_alg_async_cb - AIO callback handler
1027  *
1028  * This handler cleans up the struct af_alg_async_req upon completion of the
1029  * AIO operation.
1030  *
1031  * The number of bytes to be generated with the AIO operation must be set
1032  * in areq->outlen before the AIO callback handler is invoked.
1033  */
1034 void af_alg_async_cb(struct crypto_async_request *_req, int err)
1035 {
1036         struct af_alg_async_req *areq = _req->data;
1037         struct sock *sk = areq->sk;
1038         struct kiocb *iocb = areq->iocb;
1039         unsigned int resultlen;
1040
1041         /* Buffer size written by crypto operation. */
1042         resultlen = areq->outlen;
1043
1044         af_alg_free_resources(areq);
1045         sock_put(sk);
1046
1047         iocb->ki_complete(iocb, err ? err : (int)resultlen, 0);
1048 }
1049 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_async_cb);
1050
1051 /**
1052  * af_alg_poll - poll system call handler
1053  */
1054 __poll_t af_alg_poll(struct file *file, struct socket *sock,
1055                          poll_table *wait)
1056 {
1057         struct sock *sk = sock->sk;
1058         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
1059         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
1060         __poll_t mask;
1061
1062         sock_poll_wait(file, sock, wait);
1063         mask = 0;
1064
1065         if (!ctx->more || ctx->used)
1066                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
1067
1068         if (af_alg_writable(sk))
1069                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM | EPOLLWRBAND;
1070
1071         return mask;
1072 }
1073 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_poll);
1074
1075 /**
1076  * af_alg_alloc_areq - allocate struct af_alg_async_req
1077  *
1078  * @sk socket of connection to user space
1079  * @areqlen size of struct af_alg_async_req + crypto_*_reqsize
1080  * @return allocated data structure or ERR_PTR upon error
1081  */
1082 struct af_alg_async_req *af_alg_alloc_areq(struct sock *sk,
1083                                            unsigned int areqlen)
1084 {
1085         struct af_alg_async_req *areq = sock_kmalloc(sk, areqlen, GFP_KERNEL);
1086
1087         if (unlikely(!areq))
1088                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1089
1090         areq->areqlen = areqlen;
1091         areq->sk = sk;
1092         areq->last_rsgl = NULL;
1093         INIT_LIST_HEAD(&areq->rsgl_list);
1094         areq->tsgl = NULL;
1095         areq->tsgl_entries = 0;
1096
1097         return areq;
1098 }
1099 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_alloc_areq);
1100
1101 /**
1102  * af_alg_get_rsgl - create the RX SGL for the output data from the crypto
1103  *                   operation
1104  *
1105  * @sk socket of connection to user space
1106  * @msg user space message
1107  * @flags flags used to invoke recvmsg with
1108  * @areq instance of the cryptographic request that will hold the RX SGL
1109  * @maxsize maximum number of bytes to be pulled from user space
1110  * @outlen number of bytes in the RX SGL
1111  * @return 0 on success, < 0 upon error
1112  */
1113 int af_alg_get_rsgl(struct sock *sk, struct msghdr *msg, int flags,
1114                     struct af_alg_async_req *areq, size_t maxsize,
1115                     size_t *outlen)
1116 {
1117         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
1118         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
1119         size_t len = 0;
1120
1121         while (maxsize > len && msg_data_left(msg)) {
1122                 struct af_alg_rsgl *rsgl;
1123                 size_t seglen;
1124                 int err;
1125
1126                 /* limit the amount of readable buffers */
1127                 if (!af_alg_readable(sk))
1128                         break;
1129
1130                 seglen = min_t(size_t, (maxsize - len),
1131                                msg_data_left(msg));
1132
1133                 if (list_empty(&areq->rsgl_list)) {
1134                         rsgl = &areq->first_rsgl;
1135                 } else {
1136                         rsgl = sock_kmalloc(sk, sizeof(*rsgl), GFP_KERNEL);
1137                         if (unlikely(!rsgl))
1138                                 return -ENOMEM;
1139                 }
1140
1141                 rsgl->sgl.npages = 0;
1142                 list_add_tail(&rsgl->list, &areq->rsgl_list);
1143
1144                 /* make one iovec available as scatterlist */
1145                 err = af_alg_make_sg(&rsgl->sgl, &msg->msg_iter, seglen);
1146                 if (err < 0) {
1147                         rsgl->sg_num_bytes = 0;
1148                         return err;
1149                 }
1150
1151                 /* chain the new scatterlist with previous one */
1152                 if (areq->last_rsgl)
1153                         af_alg_link_sg(&areq->last_rsgl->sgl, &rsgl->sgl);
1154
1155                 areq->last_rsgl = rsgl;
1156                 len += err;
1157                 atomic_add(err, &ctx->rcvused);
1158                 rsgl->sg_num_bytes = err;
1159                 iov_iter_advance(&msg->msg_iter, err);
1160         }
1161
1162         *outlen = len;
1163         return 0;
1164 }
1165 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_get_rsgl);
1166
1167 static int __init af_alg_init(void)
1168 {
1169         int err = proto_register(&alg_proto, 0);
1170
1171         if (err)
1172                 goto out;
1173
1174         err = sock_register(&alg_family);
1175         if (err != 0)
1176                 goto out_unregister_proto;
1177
1178 out:
1179         return err;
1180
1181 out_unregister_proto:
1182         proto_unregister(&alg_proto);
1183         goto out;
1184 }
1185
1186 static void __exit af_alg_exit(void)
1187 {
1188         sock_unregister(PF_ALG);
1189         proto_unregister(&alg_proto);
1190 }
1191
1192 module_init(af_alg_init);
1193 module_exit(af_alg_exit);
1194 MODULE_LICENSE("GPL");
1195 MODULE_ALIAS_NETPROTO(AF_ALG);