mm/process_vm_access.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * linux/mm/process_vm_access.c
   4  *
   5  * Copyright (C) 2010-2011 Christopher Yeoh <cyeoh@au1.ibm.com>, IBM Corp.
   6  */
   7
   8 #include <linux/mm.h>
   9 #include <linux/uio.h>
  10 #include <linux/sched.h>
  11 #include <linux/sched/mm.h>
  12 #include <linux/highmem.h>
  13 #include <linux/ptrace.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/syscalls.h>
  16
  17 /**
  18  * process_vm_rw_pages - read/write pages from task specified
  19  * @pages: array of pointers to pages we want to copy
  20  * @offset: offset in page to start copying from/to
  21  * @len: number of bytes to copy
  22  * @iter: where to copy to/from locally
  23  * @vm_write: 0 means copy from, 1 means copy to
  24  * Returns 0 on success, error code otherwise
  25  */
  26 static int process_vm_rw_pages(struct page **pages,
  27                                unsigned offset,
  28                                size_t len,
  29                                struct iov_iter *iter,
  30                                int vm_write)
  31 {
  32         /* Do the copy for each page */
  33         while (len && iov_iter_count(iter)) {
  34                 struct page *page = *pages++;
  35                 size_t copy = PAGE_SIZE - offset;
  36                 size_t copied;
  37
  38                 if (copy > len)
  39                         copy = len;
  40
  41                 if (vm_write)
  42                         copied = copy_page_from_iter(page, offset, copy, iter);
  43                 else
  44                         copied = copy_page_to_iter(page, offset, copy, iter);
  45
  46                 len -= copied;
  47                 if (copied < copy && iov_iter_count(iter))
  48                         return -EFAULT;
  49                 offset = 0;
  50         }
  51         return 0;
  52 }
  53
  54 /* Maximum number of pages kmalloc'd to hold struct page's during copy */
  55 #define PVM_MAX_KMALLOC_PAGES (PAGE_SIZE * 2)
  56
  57 /**
  58  * process_vm_rw_single_vec - read/write pages from task specified
  59  * @addr: start memory address of target process
  60  * @len: size of area to copy to/from
  61  * @iter: where to copy to/from locally
  62  * @process_pages: struct pages area that can store at least
  63  *  nr_pages_to_copy struct page pointers
  64  * @mm: mm for task
  65  * @task: task to read/write from
  66  * @vm_write: 0 means copy from, 1 means copy to
  67  * Returns 0 on success or on failure error code
  68  */
  69 static int process_vm_rw_single_vec(unsigned long addr,
  70                                     unsigned long len,
  71                                     struct iov_iter *iter,
  72                                     struct page **process_pages,
  73                                     struct mm_struct *mm,
  74                                     struct task_struct *task,
  75                                     int vm_write)
  76 {
  77         unsigned long pa = addr & PAGE_MASK;
  78         unsigned long start_offset = addr - pa;
  79         unsigned long nr_pages;
  80         ssize_t rc = 0;
  81         unsigned long max_pages_per_loop = PVM_MAX_KMALLOC_PAGES
  82                 / sizeof(struct pages *);
  83         unsigned int flags = 0;
  84
  85         /* Work out address and page range required */
  86         if (len == 0)
  87                 return 0;
  88         nr_pages = (addr + len - 1) / PAGE_SIZE - addr / PAGE_SIZE + 1;
  89
  90         if (vm_write)
  91                 flags |= FOLL_WRITE;
  92
  93         while (!rc && nr_pages && iov_iter_count(iter)) {
  94                 int pinned_pages = min(nr_pages, max_pages_per_loop);
  95                 int locked = 1;
  96                 size_t bytes;
  97
  98                 /*
  99                  * Get the pages we're interested in.  We must
 100                  * access remotely because task/mm might not
 101                  * current/current->mm
 102                  */
 103                 mmap_read_lock(mm);
 104                 pinned_pages = pin_user_pages_remote(mm, pa, pinned_pages,
 105                                                      flags, process_pages,
 106                                                      NULL, &locked);
 107                 if (locked)
 108                         mmap_read_unlock(mm);
 109                 if (pinned_pages <= 0)
 110                         return -EFAULT;
 111
 112                 bytes = pinned_pages * PAGE_SIZE - start_offset;
 113                 if (bytes > len)
 114                         bytes = len;
 115
 116                 rc = process_vm_rw_pages(process_pages,
 117                                          start_offset, bytes, iter,
 118                                          vm_write);
 119                 len -= bytes;
 120                 start_offset = 0;
 121                 nr_pages -= pinned_pages;
 122                 pa += pinned_pages * PAGE_SIZE;
 123
 124                 /* If vm_write is set, the pages need to be made dirty: */
 125                 unpin_user_pages_dirty_lock(process_pages, pinned_pages,
 126                                             vm_write);
 127         }
 128
 129         return rc;
 130 }
 131
 132 /* Maximum number of entries for process pages array
 133    which lives on stack */
 134 #define PVM_MAX_PP_ARRAY_COUNT 16
 135
 136 /**
 137  * process_vm_rw_core - core of reading/writing pages from task specified
 138  * @pid: PID of process to read/write from/to
 139  * @iter: where to copy to/from locally
 140  * @rvec: iovec array specifying where to copy to/from in the other process
 141  * @riovcnt: size of rvec array
 142  * @flags: currently unused
 143  * @vm_write: 0 if reading from other process, 1 if writing to other process
 144  *
 145  * Returns the number of bytes read/written or error code. May
 146  *  return less bytes than expected if an error occurs during the copying
 147  *  process.
 148  */
 149 static ssize_t process_vm_rw_core(pid_t pid, struct iov_iter *iter,
 150                                   const struct iovec *rvec,
 151                                   unsigned long riovcnt,
 152                                   unsigned long flags, int vm_write)
 153 {
 154         struct task_struct *task;
 155         struct page *pp_stack[PVM_MAX_PP_ARRAY_COUNT];
 156         struct page **process_pages = pp_stack;
 157         struct mm_struct *mm;
 158         unsigned long i;
 159         ssize_t rc = 0;
 160         unsigned long nr_pages = 0;
 161         unsigned long nr_pages_iov;
 162         ssize_t iov_len;
 163         size_t total_len = iov_iter_count(iter);
 164
 165         /*
 166          * Work out how many pages of struct pages we're going to need
 167          * when eventually calling get_user_pages
 168          */
 169         for (i = 0; i < riovcnt; i++) {
 170                 iov_len = rvec[i].iov_len;
 171                 if (iov_len > 0) {
 172                         nr_pages_iov = ((unsigned long)rvec[i].iov_base
 173                                         + iov_len)
 174                                 / PAGE_SIZE - (unsigned long)rvec[i].iov_base
 175                                 / PAGE_SIZE + 1;
 176                         nr_pages = max(nr_pages, nr_pages_iov);
 177                 }
 178         }
 179
 180         if (nr_pages == 0)
 181                 return 0;
 182
 183         if (nr_pages > PVM_MAX_PP_ARRAY_COUNT) {
 184                 /* For reliability don't try to kmalloc more than
 185                    2 pages worth */
 186                 process_pages = kmalloc(min_t(size_t, PVM_MAX_KMALLOC_PAGES,
 187                                               sizeof(struct pages *)*nr_pages),
 188                                         GFP_KERNEL);
 189
 190                 if (!process_pages)
 191                         return -ENOMEM;
 192         }
 193
 194         /* Get process information */
 195         task = find_get_task_by_vpid(pid);
 196         if (!task) {
 197                 rc = -ESRCH;
 198                 goto free_proc_pages;
 199         }
 200
 201         mm = mm_access(task, PTRACE_MODE_ATTACH_REALCREDS);
 202         if (!mm || IS_ERR(mm)) {
 203                 rc = IS_ERR(mm) ? PTR_ERR(mm) : -ESRCH;
 204                 /*
 205                  * Explicitly map EACCES to EPERM as EPERM is a more
 206                  * appropriate error code for process_vw_readv/writev
 207                  */
 208                 if (rc == -EACCES)
 209                         rc = -EPERM;
 210                 goto put_task_struct;
 211         }
 212
 213         for (i = 0; i < riovcnt && iov_iter_count(iter) && !rc; i++)
 214                 rc = process_vm_rw_single_vec(
 215                         (unsigned long)rvec[i].iov_base, rvec[i].iov_len,
 216                         iter, process_pages, mm, task, vm_write);
 217
 218         /* copied = space before - space after */
 219         total_len -= iov_iter_count(iter);
 220
 221         /* If we have managed to copy any data at all then
 222            we return the number of bytes copied. Otherwise
 223            we return the error code */
 224         if (total_len)
 225                 rc = total_len;
 226
 227         mmput(mm);
 228
 229 put_task_struct:
 230         put_task_struct(task);
 231
 232 free_proc_pages:
 233         if (process_pages != pp_stack)
 234                 kfree(process_pages);
 235         return rc;
 236 }
 237
 238 /**
 239  * process_vm_rw - check iovecs before calling core routine
 240  * @pid: PID of process to read/write from/to
 241  * @lvec: iovec array specifying where to copy to/from locally
 242  * @liovcnt: size of lvec array
 243  * @rvec: iovec array specifying where to copy to/from in the other process
 244  * @riovcnt: size of rvec array
 245  * @flags: currently unused
 246  * @vm_write: 0 if reading from other process, 1 if writing to other process
 247  *
 248  * Returns the number of bytes read/written or error code. May
 249  *  return less bytes than expected if an error occurs during the copying
 250  *  process.
 251  */
 252 static ssize_t process_vm_rw(pid_t pid,
 253                              const struct iovec __user *lvec,
 254                              unsigned long liovcnt,
 255                              const struct iovec __user *rvec,
 256                              unsigned long riovcnt,
 257                              unsigned long flags, int vm_write)
 258 {
 259         struct iovec iovstack_l[UIO_FASTIOV];
 260         struct iovec iovstack_r[UIO_FASTIOV];
 261         struct iovec *iov_l = iovstack_l;
 262         struct iovec *iov_r = iovstack_r;
 263         struct iov_iter iter;
 264         ssize_t rc;
 265         int dir = vm_write ? WRITE : READ;
 266
 267         if (flags != 0)
 268                 return -EINVAL;
 269
 270         /* Check iovecs */
 271         rc = import_iovec(dir, lvec, liovcnt, UIO_FASTIOV, &iov_l, &iter);
 272         if (rc < 0)
 273                 return rc;
 274         if (!iov_iter_count(&iter))
 275                 goto free_iov_l;
 276         iov_r = iovec_from_user(rvec, riovcnt, UIO_FASTIOV, iovstack_r, false);
 277         if (IS_ERR(iov_r)) {
 278                 rc = PTR_ERR(iov_r);
 279                 goto free_iov_l;
 280         }
 281         rc = process_vm_rw_core(pid, &iter, iov_r, riovcnt, flags, vm_write);
 282         if (iov_r != iovstack_r)
 283                 kfree(iov_r);
 284 free_iov_l:
 285         kfree(iov_l);
 286         return rc;
 287 }
 288
 289 SYSCALL_DEFINE6(process_vm_readv, pid_t, pid, const struct iovec __user *, lvec,
 290                 unsigned long, liovcnt, const struct iovec __user *, rvec,
 291                 unsigned long, riovcnt, unsigned long, flags)
 292 {
 293         return process_vm_rw(pid, lvec, liovcnt, rvec, riovcnt, flags, 0);
 294 }
 295
 296 SYSCALL_DEFINE6(process_vm_writev, pid_t, pid,
 297                 const struct iovec __user *, lvec,
 298                 unsigned long, liovcnt, const struct iovec __user *, rvec,
 299                 unsigned long, riovcnt, unsigned long, flags)
 300 {
 301         return process_vm_rw(pid, lvec, liovcnt, rvec, riovcnt, flags, 1);
 302 }