GNU Linux-libre 5.4.215-gnu1
[releases.git] / ipc / msg.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * linux/ipc/msg.c
4  * Copyright (C) 1992 Krishna Balasubramanian
5  *
6  * Removed all the remaining kerneld mess
7  * Catch the -EFAULT stuff properly
8  * Use GFP_KERNEL for messages as in 1.2
9  * Fixed up the unchecked user space derefs
10  * Copyright (C) 1998 Alan Cox & Andi Kleen
11  *
12  * /proc/sysvipc/msg support (c) 1999 Dragos Acostachioaie <dragos@iname.com>
13  *
14  * mostly rewritten, threaded and wake-one semantics added
15  * MSGMAX limit removed, sysctl's added
16  * (c) 1999 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
17  *
18  * support for audit of ipc object properties and permission changes
19  * Dustin Kirkland <dustin.kirkland@us.ibm.com>
20  *
21  * namespaces support
22  * OpenVZ, SWsoft Inc.
23  * Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
24  */
25
26 #include <linux/capability.h>
27 #include <linux/msg.h>
28 #include <linux/spinlock.h>
29 #include <linux/init.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/proc_fs.h>
32 #include <linux/list.h>
33 #include <linux/security.h>
34 #include <linux/sched/wake_q.h>
35 #include <linux/syscalls.h>
36 #include <linux/audit.h>
37 #include <linux/seq_file.h>
38 #include <linux/rwsem.h>
39 #include <linux/nsproxy.h>
40 #include <linux/ipc_namespace.h>
41 #include <linux/rhashtable.h>
42
43 #include <asm/current.h>
44 #include <linux/uaccess.h>
45 #include "util.h"
46
47 /* one msq_queue structure for each present queue on the system */
48 struct msg_queue {
49         struct kern_ipc_perm q_perm;
50         time64_t q_stime;               /* last msgsnd time */
51         time64_t q_rtime;               /* last msgrcv time */
52         time64_t q_ctime;               /* last change time */
53         unsigned long q_cbytes;         /* current number of bytes on queue */
54         unsigned long q_qnum;           /* number of messages in queue */
55         unsigned long q_qbytes;         /* max number of bytes on queue */
56         struct pid *q_lspid;            /* pid of last msgsnd */
57         struct pid *q_lrpid;            /* last receive pid */
58
59         struct list_head q_messages;
60         struct list_head q_receivers;
61         struct list_head q_senders;
62 } __randomize_layout;
63
64 /* one msg_receiver structure for each sleeping receiver */
65 struct msg_receiver {
66         struct list_head        r_list;
67         struct task_struct      *r_tsk;
68
69         int                     r_mode;
70         long                    r_msgtype;
71         long                    r_maxsize;
72
73         struct msg_msg          *r_msg;
74 };
75
76 /* one msg_sender for each sleeping sender */
77 struct msg_sender {
78         struct list_head        list;
79         struct task_struct      *tsk;
80         size_t                  msgsz;
81 };
82
83 #define SEARCH_ANY              1
84 #define SEARCH_EQUAL            2
85 #define SEARCH_NOTEQUAL         3
86 #define SEARCH_LESSEQUAL        4
87 #define SEARCH_NUMBER           5
88
89 #define msg_ids(ns)     ((ns)->ids[IPC_MSG_IDS])
90
91 static inline struct msg_queue *msq_obtain_object(struct ipc_namespace *ns, int id)
92 {
93         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_obtain_object_idr(&msg_ids(ns), id);
94
95         if (IS_ERR(ipcp))
96                 return ERR_CAST(ipcp);
97
98         return container_of(ipcp, struct msg_queue, q_perm);
99 }
100
101 static inline struct msg_queue *msq_obtain_object_check(struct ipc_namespace *ns,
102                                                         int id)
103 {
104         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_obtain_object_check(&msg_ids(ns), id);
105
106         if (IS_ERR(ipcp))
107                 return ERR_CAST(ipcp);
108
109         return container_of(ipcp, struct msg_queue, q_perm);
110 }
111
112 static inline void msg_rmid(struct ipc_namespace *ns, struct msg_queue *s)
113 {
114         ipc_rmid(&msg_ids(ns), &s->q_perm);
115 }
116
117 static void msg_rcu_free(struct rcu_head *head)
118 {
119         struct kern_ipc_perm *p = container_of(head, struct kern_ipc_perm, rcu);
120         struct msg_queue *msq = container_of(p, struct msg_queue, q_perm);
121
122         security_msg_queue_free(&msq->q_perm);
123         kvfree(msq);
124 }
125
126 /**
127  * newque - Create a new msg queue
128  * @ns: namespace
129  * @params: ptr to the structure that contains the key and msgflg
130  *
131  * Called with msg_ids.rwsem held (writer)
132  */
133 static int newque(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
134 {
135         struct msg_queue *msq;
136         int retval;
137         key_t key = params->key;
138         int msgflg = params->flg;
139
140         msq = kvmalloc(sizeof(*msq), GFP_KERNEL);
141         if (unlikely(!msq))
142                 return -ENOMEM;
143
144         msq->q_perm.mode = msgflg & S_IRWXUGO;
145         msq->q_perm.key = key;
146
147         msq->q_perm.security = NULL;
148         retval = security_msg_queue_alloc(&msq->q_perm);
149         if (retval) {
150                 kvfree(msq);
151                 return retval;
152         }
153
154         msq->q_stime = msq->q_rtime = 0;
155         msq->q_ctime = ktime_get_real_seconds();
156         msq->q_cbytes = msq->q_qnum = 0;
157         msq->q_qbytes = ns->msg_ctlmnb;
158         msq->q_lspid = msq->q_lrpid = NULL;
159         INIT_LIST_HEAD(&msq->q_messages);
160         INIT_LIST_HEAD(&msq->q_receivers);
161         INIT_LIST_HEAD(&msq->q_senders);
162
163         /* ipc_addid() locks msq upon success. */
164         retval = ipc_addid(&msg_ids(ns), &msq->q_perm, ns->msg_ctlmni);
165         if (retval < 0) {
166                 ipc_rcu_putref(&msq->q_perm, msg_rcu_free);
167                 return retval;
168         }
169
170         ipc_unlock_object(&msq->q_perm);
171         rcu_read_unlock();
172
173         return msq->q_perm.id;
174 }
175
176 static inline bool msg_fits_inqueue(struct msg_queue *msq, size_t msgsz)
177 {
178         return msgsz + msq->q_cbytes <= msq->q_qbytes &&
179                 1 + msq->q_qnum <= msq->q_qbytes;
180 }
181
182 static inline void ss_add(struct msg_queue *msq,
183                           struct msg_sender *mss, size_t msgsz)
184 {
185         mss->tsk = current;
186         mss->msgsz = msgsz;
187         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
188         list_add_tail(&mss->list, &msq->q_senders);
189 }
190
191 static inline void ss_del(struct msg_sender *mss)
192 {
193         if (mss->list.next)
194                 list_del(&mss->list);
195 }
196
197 static void ss_wakeup(struct msg_queue *msq,
198                       struct wake_q_head *wake_q, bool kill)
199 {
200         struct msg_sender *mss, *t;
201         struct task_struct *stop_tsk = NULL;
202         struct list_head *h = &msq->q_senders;
203
204         list_for_each_entry_safe(mss, t, h, list) {
205                 if (kill)
206                         mss->list.next = NULL;
207
208                 /*
209                  * Stop at the first task we don't wakeup,
210                  * we've already iterated the original
211                  * sender queue.
212                  */
213                 else if (stop_tsk == mss->tsk)
214                         break;
215                 /*
216                  * We are not in an EIDRM scenario here, therefore
217                  * verify that we really need to wakeup the task.
218                  * To maintain current semantics and wakeup order,
219                  * move the sender to the tail on behalf of the
220                  * blocked task.
221                  */
222                 else if (!msg_fits_inqueue(msq, mss->msgsz)) {
223                         if (!stop_tsk)
224                                 stop_tsk = mss->tsk;
225
226                         list_move_tail(&mss->list, &msq->q_senders);
227                         continue;
228                 }
229
230                 wake_q_add(wake_q, mss->tsk);
231         }
232 }
233
234 static void expunge_all(struct msg_queue *msq, int res,
235                         struct wake_q_head *wake_q)
236 {
237         struct msg_receiver *msr, *t;
238
239         list_for_each_entry_safe(msr, t, &msq->q_receivers, r_list) {
240                 wake_q_add(wake_q, msr->r_tsk);
241                 WRITE_ONCE(msr->r_msg, ERR_PTR(res));
242         }
243 }
244
245 /*
246  * freeque() wakes up waiters on the sender and receiver waiting queue,
247  * removes the message queue from message queue ID IDR, and cleans up all the
248  * messages associated with this queue.
249  *
250  * msg_ids.rwsem (writer) and the spinlock for this message queue are held
251  * before freeque() is called. msg_ids.rwsem remains locked on exit.
252  */
253 static void freeque(struct ipc_namespace *ns, struct kern_ipc_perm *ipcp)
254 {
255         struct msg_msg *msg, *t;
256         struct msg_queue *msq = container_of(ipcp, struct msg_queue, q_perm);
257         DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
258
259         expunge_all(msq, -EIDRM, &wake_q);
260         ss_wakeup(msq, &wake_q, true);
261         msg_rmid(ns, msq);
262         ipc_unlock_object(&msq->q_perm);
263         wake_up_q(&wake_q);
264         rcu_read_unlock();
265
266         list_for_each_entry_safe(msg, t, &msq->q_messages, m_list) {
267                 atomic_dec(&ns->msg_hdrs);
268                 free_msg(msg);
269         }
270         atomic_sub(msq->q_cbytes, &ns->msg_bytes);
271         ipc_update_pid(&msq->q_lspid, NULL);
272         ipc_update_pid(&msq->q_lrpid, NULL);
273         ipc_rcu_putref(&msq->q_perm, msg_rcu_free);
274 }
275
276 long ksys_msgget(key_t key, int msgflg)
277 {
278         struct ipc_namespace *ns;
279         static const struct ipc_ops msg_ops = {
280                 .getnew = newque,
281                 .associate = security_msg_queue_associate,
282         };
283         struct ipc_params msg_params;
284
285         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
286
287         msg_params.key = key;
288         msg_params.flg = msgflg;
289
290         return ipcget(ns, &msg_ids(ns), &msg_ops, &msg_params);
291 }
292
293 SYSCALL_DEFINE2(msgget, key_t, key, int, msgflg)
294 {
295         return ksys_msgget(key, msgflg);
296 }
297
298 static inline unsigned long
299 copy_msqid_to_user(void __user *buf, struct msqid64_ds *in, int version)
300 {
301         switch (version) {
302         case IPC_64:
303                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
304         case IPC_OLD:
305         {
306                 struct msqid_ds out;
307
308                 memset(&out, 0, sizeof(out));
309
310                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->msg_perm, &out.msg_perm);
311
312                 out.msg_stime           = in->msg_stime;
313                 out.msg_rtime           = in->msg_rtime;
314                 out.msg_ctime           = in->msg_ctime;
315
316                 if (in->msg_cbytes > USHRT_MAX)
317                         out.msg_cbytes  = USHRT_MAX;
318                 else
319                         out.msg_cbytes  = in->msg_cbytes;
320                 out.msg_lcbytes         = in->msg_cbytes;
321
322                 if (in->msg_qnum > USHRT_MAX)
323                         out.msg_qnum    = USHRT_MAX;
324                 else
325                         out.msg_qnum    = in->msg_qnum;
326
327                 if (in->msg_qbytes > USHRT_MAX)
328                         out.msg_qbytes  = USHRT_MAX;
329                 else
330                         out.msg_qbytes  = in->msg_qbytes;
331                 out.msg_lqbytes         = in->msg_qbytes;
332
333                 out.msg_lspid           = in->msg_lspid;
334                 out.msg_lrpid           = in->msg_lrpid;
335
336                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
337         }
338         default:
339                 return -EINVAL;
340         }
341 }
342
343 static inline unsigned long
344 copy_msqid_from_user(struct msqid64_ds *out, void __user *buf, int version)
345 {
346         switch (version) {
347         case IPC_64:
348                 if (copy_from_user(out, buf, sizeof(*out)))
349                         return -EFAULT;
350                 return 0;
351         case IPC_OLD:
352         {
353                 struct msqid_ds tbuf_old;
354
355                 if (copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
356                         return -EFAULT;
357
358                 out->msg_perm.uid       = tbuf_old.msg_perm.uid;
359                 out->msg_perm.gid       = tbuf_old.msg_perm.gid;
360                 out->msg_perm.mode      = tbuf_old.msg_perm.mode;
361
362                 if (tbuf_old.msg_qbytes == 0)
363                         out->msg_qbytes = tbuf_old.msg_lqbytes;
364                 else
365                         out->msg_qbytes = tbuf_old.msg_qbytes;
366
367                 return 0;
368         }
369         default:
370                 return -EINVAL;
371         }
372 }
373
374 /*
375  * This function handles some msgctl commands which require the rwsem
376  * to be held in write mode.
377  * NOTE: no locks must be held, the rwsem is taken inside this function.
378  */
379 static int msgctl_down(struct ipc_namespace *ns, int msqid, int cmd,
380                         struct ipc64_perm *perm, int msg_qbytes)
381 {
382         struct kern_ipc_perm *ipcp;
383         struct msg_queue *msq;
384         int err;
385
386         down_write(&msg_ids(ns).rwsem);
387         rcu_read_lock();
388
389         ipcp = ipcctl_obtain_check(ns, &msg_ids(ns), msqid, cmd,
390                                       perm, msg_qbytes);
391         if (IS_ERR(ipcp)) {
392                 err = PTR_ERR(ipcp);
393                 goto out_unlock1;
394         }
395
396         msq = container_of(ipcp, struct msg_queue, q_perm);
397
398         err = security_msg_queue_msgctl(&msq->q_perm, cmd);
399         if (err)
400                 goto out_unlock1;
401
402         switch (cmd) {
403         case IPC_RMID:
404                 ipc_lock_object(&msq->q_perm);
405                 /* freeque unlocks the ipc object and rcu */
406                 freeque(ns, ipcp);
407                 goto out_up;
408         case IPC_SET:
409         {
410                 DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
411
412                 if (msg_qbytes > ns->msg_ctlmnb &&
413                     !capable(CAP_SYS_RESOURCE)) {
414                         err = -EPERM;
415                         goto out_unlock1;
416                 }
417
418                 ipc_lock_object(&msq->q_perm);
419                 err = ipc_update_perm(perm, ipcp);
420                 if (err)
421                         goto out_unlock0;
422
423                 msq->q_qbytes = msg_qbytes;
424
425                 msq->q_ctime = ktime_get_real_seconds();
426                 /*
427                  * Sleeping receivers might be excluded by
428                  * stricter permissions.
429                  */
430                 expunge_all(msq, -EAGAIN, &wake_q);
431                 /*
432                  * Sleeping senders might be able to send
433                  * due to a larger queue size.
434                  */
435                 ss_wakeup(msq, &wake_q, false);
436                 ipc_unlock_object(&msq->q_perm);
437                 wake_up_q(&wake_q);
438
439                 goto out_unlock1;
440         }
441         default:
442                 err = -EINVAL;
443                 goto out_unlock1;
444         }
445
446 out_unlock0:
447         ipc_unlock_object(&msq->q_perm);
448 out_unlock1:
449         rcu_read_unlock();
450 out_up:
451         up_write(&msg_ids(ns).rwsem);
452         return err;
453 }
454
455 static int msgctl_info(struct ipc_namespace *ns, int msqid,
456                          int cmd, struct msginfo *msginfo)
457 {
458         int err;
459         int max_idx;
460
461         /*
462          * We must not return kernel stack data.
463          * due to padding, it's not enough
464          * to set all member fields.
465          */
466         err = security_msg_queue_msgctl(NULL, cmd);
467         if (err)
468                 return err;
469
470         memset(msginfo, 0, sizeof(*msginfo));
471         msginfo->msgmni = ns->msg_ctlmni;
472         msginfo->msgmax = ns->msg_ctlmax;
473         msginfo->msgmnb = ns->msg_ctlmnb;
474         msginfo->msgssz = MSGSSZ;
475         msginfo->msgseg = MSGSEG;
476         down_read(&msg_ids(ns).rwsem);
477         if (cmd == MSG_INFO) {
478                 msginfo->msgpool = msg_ids(ns).in_use;
479                 msginfo->msgmap = atomic_read(&ns->msg_hdrs);
480                 msginfo->msgtql = atomic_read(&ns->msg_bytes);
481         } else {
482                 msginfo->msgmap = MSGMAP;
483                 msginfo->msgpool = MSGPOOL;
484                 msginfo->msgtql = MSGTQL;
485         }
486         max_idx = ipc_get_maxidx(&msg_ids(ns));
487         up_read(&msg_ids(ns).rwsem);
488         return (max_idx < 0) ? 0 : max_idx;
489 }
490
491 static int msgctl_stat(struct ipc_namespace *ns, int msqid,
492                          int cmd, struct msqid64_ds *p)
493 {
494         struct msg_queue *msq;
495         int err;
496
497         memset(p, 0, sizeof(*p));
498
499         rcu_read_lock();
500         if (cmd == MSG_STAT || cmd == MSG_STAT_ANY) {
501                 msq = msq_obtain_object(ns, msqid);
502                 if (IS_ERR(msq)) {
503                         err = PTR_ERR(msq);
504                         goto out_unlock;
505                 }
506         } else { /* IPC_STAT */
507                 msq = msq_obtain_object_check(ns, msqid);
508                 if (IS_ERR(msq)) {
509                         err = PTR_ERR(msq);
510                         goto out_unlock;
511                 }
512         }
513
514         /* see comment for SHM_STAT_ANY */
515         if (cmd == MSG_STAT_ANY)
516                 audit_ipc_obj(&msq->q_perm);
517         else {
518                 err = -EACCES;
519                 if (ipcperms(ns, &msq->q_perm, S_IRUGO))
520                         goto out_unlock;
521         }
522
523         err = security_msg_queue_msgctl(&msq->q_perm, cmd);
524         if (err)
525                 goto out_unlock;
526
527         ipc_lock_object(&msq->q_perm);
528
529         if (!ipc_valid_object(&msq->q_perm)) {
530                 ipc_unlock_object(&msq->q_perm);
531                 err = -EIDRM;
532                 goto out_unlock;
533         }
534
535         kernel_to_ipc64_perm(&msq->q_perm, &p->msg_perm);
536         p->msg_stime  = msq->q_stime;
537         p->msg_rtime  = msq->q_rtime;
538         p->msg_ctime  = msq->q_ctime;
539 #ifndef CONFIG_64BIT
540         p->msg_stime_high = msq->q_stime >> 32;
541         p->msg_rtime_high = msq->q_rtime >> 32;
542         p->msg_ctime_high = msq->q_ctime >> 32;
543 #endif
544         p->msg_cbytes = msq->q_cbytes;
545         p->msg_qnum   = msq->q_qnum;
546         p->msg_qbytes = msq->q_qbytes;
547         p->msg_lspid  = pid_vnr(msq->q_lspid);
548         p->msg_lrpid  = pid_vnr(msq->q_lrpid);
549
550         if (cmd == IPC_STAT) {
551                 /*
552                  * As defined in SUS:
553                  * Return 0 on success
554                  */
555                 err = 0;
556         } else {
557                 /*
558                  * MSG_STAT and MSG_STAT_ANY (both Linux specific)
559                  * Return the full id, including the sequence number
560                  */
561                 err = msq->q_perm.id;
562         }
563
564         ipc_unlock_object(&msq->q_perm);
565 out_unlock:
566         rcu_read_unlock();
567         return err;
568 }
569
570 static long ksys_msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds __user *buf, int version)
571 {
572         struct ipc_namespace *ns;
573         struct msqid64_ds msqid64;
574         int err;
575
576         if (msqid < 0 || cmd < 0)
577                 return -EINVAL;
578
579         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
580
581         switch (cmd) {
582         case IPC_INFO:
583         case MSG_INFO: {
584                 struct msginfo msginfo;
585                 err = msgctl_info(ns, msqid, cmd, &msginfo);
586                 if (err < 0)
587                         return err;
588                 if (copy_to_user(buf, &msginfo, sizeof(struct msginfo)))
589                         err = -EFAULT;
590                 return err;
591         }
592         case MSG_STAT:  /* msqid is an index rather than a msg queue id */
593         case MSG_STAT_ANY:
594         case IPC_STAT:
595                 err = msgctl_stat(ns, msqid, cmd, &msqid64);
596                 if (err < 0)
597                         return err;
598                 if (copy_msqid_to_user(buf, &msqid64, version))
599                         err = -EFAULT;
600                 return err;
601         case IPC_SET:
602                 if (copy_msqid_from_user(&msqid64, buf, version))
603                         return -EFAULT;
604                 return msgctl_down(ns, msqid, cmd, &msqid64.msg_perm,
605                                    msqid64.msg_qbytes);
606         case IPC_RMID:
607                 return msgctl_down(ns, msqid, cmd, NULL, 0);
608         default:
609                 return  -EINVAL;
610         }
611 }
612
613 SYSCALL_DEFINE3(msgctl, int, msqid, int, cmd, struct msqid_ds __user *, buf)
614 {
615         return ksys_msgctl(msqid, cmd, buf, IPC_64);
616 }
617
618 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_IPC_PARSE_VERSION
619 long ksys_old_msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds __user *buf)
620 {
621         int version = ipc_parse_version(&cmd);
622
623         return ksys_msgctl(msqid, cmd, buf, version);
624 }
625
626 SYSCALL_DEFINE3(old_msgctl, int, msqid, int, cmd, struct msqid_ds __user *, buf)
627 {
628         return ksys_old_msgctl(msqid, cmd, buf);
629 }
630 #endif
631
632 #ifdef CONFIG_COMPAT
633
634 struct compat_msqid_ds {
635         struct compat_ipc_perm msg_perm;
636         compat_uptr_t msg_first;
637         compat_uptr_t msg_last;
638         old_time32_t msg_stime;
639         old_time32_t msg_rtime;
640         old_time32_t msg_ctime;
641         compat_ulong_t msg_lcbytes;
642         compat_ulong_t msg_lqbytes;
643         unsigned short msg_cbytes;
644         unsigned short msg_qnum;
645         unsigned short msg_qbytes;
646         compat_ipc_pid_t msg_lspid;
647         compat_ipc_pid_t msg_lrpid;
648 };
649
650 static int copy_compat_msqid_from_user(struct msqid64_ds *out, void __user *buf,
651                                         int version)
652 {
653         memset(out, 0, sizeof(*out));
654         if (version == IPC_64) {
655                 struct compat_msqid64_ds __user *p = buf;
656                 if (get_compat_ipc64_perm(&out->msg_perm, &p->msg_perm))
657                         return -EFAULT;
658                 if (get_user(out->msg_qbytes, &p->msg_qbytes))
659                         return -EFAULT;
660         } else {
661                 struct compat_msqid_ds __user *p = buf;
662                 if (get_compat_ipc_perm(&out->msg_perm, &p->msg_perm))
663                         return -EFAULT;
664                 if (get_user(out->msg_qbytes, &p->msg_qbytes))
665                         return -EFAULT;
666         }
667         return 0;
668 }
669
670 static int copy_compat_msqid_to_user(void __user *buf, struct msqid64_ds *in,
671                                         int version)
672 {
673         if (version == IPC_64) {
674                 struct compat_msqid64_ds v;
675                 memset(&v, 0, sizeof(v));
676                 to_compat_ipc64_perm(&v.msg_perm, &in->msg_perm);
677                 v.msg_stime      = lower_32_bits(in->msg_stime);
678                 v.msg_stime_high = upper_32_bits(in->msg_stime);
679                 v.msg_rtime      = lower_32_bits(in->msg_rtime);
680                 v.msg_rtime_high = upper_32_bits(in->msg_rtime);
681                 v.msg_ctime      = lower_32_bits(in->msg_ctime);
682                 v.msg_ctime_high = upper_32_bits(in->msg_ctime);
683                 v.msg_cbytes = in->msg_cbytes;
684                 v.msg_qnum = in->msg_qnum;
685                 v.msg_qbytes = in->msg_qbytes;
686                 v.msg_lspid = in->msg_lspid;
687                 v.msg_lrpid = in->msg_lrpid;
688                 return copy_to_user(buf, &v, sizeof(v));
689         } else {
690                 struct compat_msqid_ds v;
691                 memset(&v, 0, sizeof(v));
692                 to_compat_ipc_perm(&v.msg_perm, &in->msg_perm);
693                 v.msg_stime = in->msg_stime;
694                 v.msg_rtime = in->msg_rtime;
695                 v.msg_ctime = in->msg_ctime;
696                 v.msg_cbytes = in->msg_cbytes;
697                 v.msg_qnum = in->msg_qnum;
698                 v.msg_qbytes = in->msg_qbytes;
699                 v.msg_lspid = in->msg_lspid;
700                 v.msg_lrpid = in->msg_lrpid;
701                 return copy_to_user(buf, &v, sizeof(v));
702         }
703 }
704
705 static long compat_ksys_msgctl(int msqid, int cmd, void __user *uptr, int version)
706 {
707         struct ipc_namespace *ns;
708         int err;
709         struct msqid64_ds msqid64;
710
711         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
712
713         if (msqid < 0 || cmd < 0)
714                 return -EINVAL;
715
716         switch (cmd & (~IPC_64)) {
717         case IPC_INFO:
718         case MSG_INFO: {
719                 struct msginfo msginfo;
720                 err = msgctl_info(ns, msqid, cmd, &msginfo);
721                 if (err < 0)
722                         return err;
723                 if (copy_to_user(uptr, &msginfo, sizeof(struct msginfo)))
724                         err = -EFAULT;
725                 return err;
726         }
727         case IPC_STAT:
728         case MSG_STAT:
729         case MSG_STAT_ANY:
730                 err = msgctl_stat(ns, msqid, cmd, &msqid64);
731                 if (err < 0)
732                         return err;
733                 if (copy_compat_msqid_to_user(uptr, &msqid64, version))
734                         err = -EFAULT;
735                 return err;
736         case IPC_SET:
737                 if (copy_compat_msqid_from_user(&msqid64, uptr, version))
738                         return -EFAULT;
739                 return msgctl_down(ns, msqid, cmd, &msqid64.msg_perm, msqid64.msg_qbytes);
740         case IPC_RMID:
741                 return msgctl_down(ns, msqid, cmd, NULL, 0);
742         default:
743                 return -EINVAL;
744         }
745 }
746
747 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(msgctl, int, msqid, int, cmd, void __user *, uptr)
748 {
749         return compat_ksys_msgctl(msqid, cmd, uptr, IPC_64);
750 }
751
752 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_COMPAT_IPC_PARSE_VERSION
753 long compat_ksys_old_msgctl(int msqid, int cmd, void __user *uptr)
754 {
755         int version = compat_ipc_parse_version(&cmd);
756
757         return compat_ksys_msgctl(msqid, cmd, uptr, version);
758 }
759
760 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(old_msgctl, int, msqid, int, cmd, void __user *, uptr)
761 {
762         return compat_ksys_old_msgctl(msqid, cmd, uptr);
763 }
764 #endif
765 #endif
766
767 static int testmsg(struct msg_msg *msg, long type, int mode)
768 {
769         switch (mode) {
770         case SEARCH_ANY:
771         case SEARCH_NUMBER:
772                 return 1;
773         case SEARCH_LESSEQUAL:
774                 if (msg->m_type <= type)
775                         return 1;
776                 break;
777         case SEARCH_EQUAL:
778                 if (msg->m_type == type)
779                         return 1;
780                 break;
781         case SEARCH_NOTEQUAL:
782                 if (msg->m_type != type)
783                         return 1;
784                 break;
785         }
786         return 0;
787 }
788
789 static inline int pipelined_send(struct msg_queue *msq, struct msg_msg *msg,
790                                  struct wake_q_head *wake_q)
791 {
792         struct msg_receiver *msr, *t;
793
794         list_for_each_entry_safe(msr, t, &msq->q_receivers, r_list) {
795                 if (testmsg(msg, msr->r_msgtype, msr->r_mode) &&
796                     !security_msg_queue_msgrcv(&msq->q_perm, msg, msr->r_tsk,
797                                                msr->r_msgtype, msr->r_mode)) {
798
799                         list_del(&msr->r_list);
800                         if (msr->r_maxsize < msg->m_ts) {
801                                 wake_q_add(wake_q, msr->r_tsk);
802                                 WRITE_ONCE(msr->r_msg, ERR_PTR(-E2BIG));
803                         } else {
804                                 ipc_update_pid(&msq->q_lrpid, task_pid(msr->r_tsk));
805                                 msq->q_rtime = ktime_get_real_seconds();
806
807                                 wake_q_add(wake_q, msr->r_tsk);
808                                 WRITE_ONCE(msr->r_msg, msg);
809                                 return 1;
810                         }
811                 }
812         }
813
814         return 0;
815 }
816
817 static long do_msgsnd(int msqid, long mtype, void __user *mtext,
818                 size_t msgsz, int msgflg)
819 {
820         struct msg_queue *msq;
821         struct msg_msg *msg;
822         int err;
823         struct ipc_namespace *ns;
824         DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
825
826         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
827
828         if (msgsz > ns->msg_ctlmax || (long) msgsz < 0 || msqid < 0)
829                 return -EINVAL;
830         if (mtype < 1)
831                 return -EINVAL;
832
833         msg = load_msg(mtext, msgsz);
834         if (IS_ERR(msg))
835                 return PTR_ERR(msg);
836
837         msg->m_type = mtype;
838         msg->m_ts = msgsz;
839
840         rcu_read_lock();
841         msq = msq_obtain_object_check(ns, msqid);
842         if (IS_ERR(msq)) {
843                 err = PTR_ERR(msq);
844                 goto out_unlock1;
845         }
846
847         ipc_lock_object(&msq->q_perm);
848
849         for (;;) {
850                 struct msg_sender s;
851
852                 err = -EACCES;
853                 if (ipcperms(ns, &msq->q_perm, S_IWUGO))
854                         goto out_unlock0;
855
856                 /* raced with RMID? */
857                 if (!ipc_valid_object(&msq->q_perm)) {
858                         err = -EIDRM;
859                         goto out_unlock0;
860                 }
861
862                 err = security_msg_queue_msgsnd(&msq->q_perm, msg, msgflg);
863                 if (err)
864                         goto out_unlock0;
865
866                 if (msg_fits_inqueue(msq, msgsz))
867                         break;
868
869                 /* queue full, wait: */
870                 if (msgflg & IPC_NOWAIT) {
871                         err = -EAGAIN;
872                         goto out_unlock0;
873                 }
874
875                 /* enqueue the sender and prepare to block */
876                 ss_add(msq, &s, msgsz);
877
878                 if (!ipc_rcu_getref(&msq->q_perm)) {
879                         err = -EIDRM;
880                         goto out_unlock0;
881                 }
882
883                 ipc_unlock_object(&msq->q_perm);
884                 rcu_read_unlock();
885                 schedule();
886
887                 rcu_read_lock();
888                 ipc_lock_object(&msq->q_perm);
889
890                 ipc_rcu_putref(&msq->q_perm, msg_rcu_free);
891                 /* raced with RMID? */
892                 if (!ipc_valid_object(&msq->q_perm)) {
893                         err = -EIDRM;
894                         goto out_unlock0;
895                 }
896                 ss_del(&s);
897
898                 if (signal_pending(current)) {
899                         err = -ERESTARTNOHAND;
900                         goto out_unlock0;
901                 }
902
903         }
904
905         ipc_update_pid(&msq->q_lspid, task_tgid(current));
906         msq->q_stime = ktime_get_real_seconds();
907
908         if (!pipelined_send(msq, msg, &wake_q)) {
909                 /* no one is waiting for this message, enqueue it */
910                 list_add_tail(&msg->m_list, &msq->q_messages);
911                 msq->q_cbytes += msgsz;
912                 msq->q_qnum++;
913                 atomic_add(msgsz, &ns->msg_bytes);
914                 atomic_inc(&ns->msg_hdrs);
915         }
916
917         err = 0;
918         msg = NULL;
919
920 out_unlock0:
921         ipc_unlock_object(&msq->q_perm);
922         wake_up_q(&wake_q);
923 out_unlock1:
924         rcu_read_unlock();
925         if (msg != NULL)
926                 free_msg(msg);
927         return err;
928 }
929
930 long ksys_msgsnd(int msqid, struct msgbuf __user *msgp, size_t msgsz,
931                  int msgflg)
932 {
933         long mtype;
934
935         if (get_user(mtype, &msgp->mtype))
936                 return -EFAULT;
937         return do_msgsnd(msqid, mtype, msgp->mtext, msgsz, msgflg);
938 }
939
940 SYSCALL_DEFINE4(msgsnd, int, msqid, struct msgbuf __user *, msgp, size_t, msgsz,
941                 int, msgflg)
942 {
943         return ksys_msgsnd(msqid, msgp, msgsz, msgflg);
944 }
945
946 #ifdef CONFIG_COMPAT
947
948 struct compat_msgbuf {
949         compat_long_t mtype;
950         char mtext[1];
951 };
952
953 long compat_ksys_msgsnd(int msqid, compat_uptr_t msgp,
954                        compat_ssize_t msgsz, int msgflg)
955 {
956         struct compat_msgbuf __user *up = compat_ptr(msgp);
957         compat_long_t mtype;
958
959         if (get_user(mtype, &up->mtype))
960                 return -EFAULT;
961         return do_msgsnd(msqid, mtype, up->mtext, (ssize_t)msgsz, msgflg);
962 }
963
964 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(msgsnd, int, msqid, compat_uptr_t, msgp,
965                        compat_ssize_t, msgsz, int, msgflg)
966 {
967         return compat_ksys_msgsnd(msqid, msgp, msgsz, msgflg);
968 }
969 #endif
970
971 static inline int convert_mode(long *msgtyp, int msgflg)
972 {
973         if (msgflg & MSG_COPY)
974                 return SEARCH_NUMBER;
975         /*
976          *  find message of correct type.
977          *  msgtyp = 0 => get first.
978          *  msgtyp > 0 => get first message of matching type.
979          *  msgtyp < 0 => get message with least type must be < abs(msgtype).
980          */
981         if (*msgtyp == 0)
982                 return SEARCH_ANY;
983         if (*msgtyp < 0) {
984                 if (*msgtyp == LONG_MIN) /* -LONG_MIN is undefined */
985                         *msgtyp = LONG_MAX;
986                 else
987                         *msgtyp = -*msgtyp;
988                 return SEARCH_LESSEQUAL;
989         }
990         if (msgflg & MSG_EXCEPT)
991                 return SEARCH_NOTEQUAL;
992         return SEARCH_EQUAL;
993 }
994
995 static long do_msg_fill(void __user *dest, struct msg_msg *msg, size_t bufsz)
996 {
997         struct msgbuf __user *msgp = dest;
998         size_t msgsz;
999
1000         if (put_user(msg->m_type, &msgp->mtype))
1001                 return -EFAULT;
1002
1003         msgsz = (bufsz > msg->m_ts) ? msg->m_ts : bufsz;
1004         if (store_msg(msgp->mtext, msg, msgsz))
1005                 return -EFAULT;
1006         return msgsz;
1007 }
1008
1009 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
1010 /*
1011  * This function creates new kernel message structure, large enough to store
1012  * bufsz message bytes.
1013  */
1014 static inline struct msg_msg *prepare_copy(void __user *buf, size_t bufsz)
1015 {
1016         struct msg_msg *copy;
1017
1018         /*
1019          * Create dummy message to copy real message to.
1020          */
1021         copy = load_msg(buf, bufsz);
1022         if (!IS_ERR(copy))
1023                 copy->m_ts = bufsz;
1024         return copy;
1025 }
1026
1027 static inline void free_copy(struct msg_msg *copy)
1028 {
1029         if (copy)
1030                 free_msg(copy);
1031 }
1032 #else
1033 static inline struct msg_msg *prepare_copy(void __user *buf, size_t bufsz)
1034 {
1035         return ERR_PTR(-ENOSYS);
1036 }
1037
1038 static inline void free_copy(struct msg_msg *copy)
1039 {
1040 }
1041 #endif
1042
1043 static struct msg_msg *find_msg(struct msg_queue *msq, long *msgtyp, int mode)
1044 {
1045         struct msg_msg *msg, *found = NULL;
1046         long count = 0;
1047
1048         list_for_each_entry(msg, &msq->q_messages, m_list) {
1049                 if (testmsg(msg, *msgtyp, mode) &&
1050                     !security_msg_queue_msgrcv(&msq->q_perm, msg, current,
1051                                                *msgtyp, mode)) {
1052                         if (mode == SEARCH_LESSEQUAL && msg->m_type != 1) {
1053                                 *msgtyp = msg->m_type - 1;
1054                                 found = msg;
1055                         } else if (mode == SEARCH_NUMBER) {
1056                                 if (*msgtyp == count)
1057                                         return msg;
1058                         } else
1059                                 return msg;
1060                         count++;
1061                 }
1062         }
1063
1064         return found ?: ERR_PTR(-EAGAIN);
1065 }
1066
1067 static long do_msgrcv(int msqid, void __user *buf, size_t bufsz, long msgtyp, int msgflg,
1068                long (*msg_handler)(void __user *, struct msg_msg *, size_t))
1069 {
1070         int mode;
1071         struct msg_queue *msq;
1072         struct ipc_namespace *ns;
1073         struct msg_msg *msg, *copy = NULL;
1074         DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
1075
1076         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1077
1078         if (msqid < 0 || (long) bufsz < 0)
1079                 return -EINVAL;
1080
1081         if (msgflg & MSG_COPY) {
1082                 if ((msgflg & MSG_EXCEPT) || !(msgflg & IPC_NOWAIT))
1083                         return -EINVAL;
1084                 copy = prepare_copy(buf, min_t(size_t, bufsz, ns->msg_ctlmax));
1085                 if (IS_ERR(copy))
1086                         return PTR_ERR(copy);
1087         }
1088         mode = convert_mode(&msgtyp, msgflg);
1089
1090         rcu_read_lock();
1091         msq = msq_obtain_object_check(ns, msqid);
1092         if (IS_ERR(msq)) {
1093                 rcu_read_unlock();
1094                 free_copy(copy);
1095                 return PTR_ERR(msq);
1096         }
1097
1098         for (;;) {
1099                 struct msg_receiver msr_d;
1100
1101                 msg = ERR_PTR(-EACCES);
1102                 if (ipcperms(ns, &msq->q_perm, S_IRUGO))
1103                         goto out_unlock1;
1104
1105                 ipc_lock_object(&msq->q_perm);
1106
1107                 /* raced with RMID? */
1108                 if (!ipc_valid_object(&msq->q_perm)) {
1109                         msg = ERR_PTR(-EIDRM);
1110                         goto out_unlock0;
1111                 }
1112
1113                 msg = find_msg(msq, &msgtyp, mode);
1114                 if (!IS_ERR(msg)) {
1115                         /*
1116                          * Found a suitable message.
1117                          * Unlink it from the queue.
1118                          */
1119                         if ((bufsz < msg->m_ts) && !(msgflg & MSG_NOERROR)) {
1120                                 msg = ERR_PTR(-E2BIG);
1121                                 goto out_unlock0;
1122                         }
1123                         /*
1124                          * If we are copying, then do not unlink message and do
1125                          * not update queue parameters.
1126                          */
1127                         if (msgflg & MSG_COPY) {
1128                                 msg = copy_msg(msg, copy);
1129                                 goto out_unlock0;
1130                         }
1131
1132                         list_del(&msg->m_list);
1133                         msq->q_qnum--;
1134                         msq->q_rtime = ktime_get_real_seconds();
1135                         ipc_update_pid(&msq->q_lrpid, task_tgid(current));
1136                         msq->q_cbytes -= msg->m_ts;
1137                         atomic_sub(msg->m_ts, &ns->msg_bytes);
1138                         atomic_dec(&ns->msg_hdrs);
1139                         ss_wakeup(msq, &wake_q, false);
1140
1141                         goto out_unlock0;
1142                 }
1143
1144                 /* No message waiting. Wait for a message */
1145                 if (msgflg & IPC_NOWAIT) {
1146                         msg = ERR_PTR(-ENOMSG);
1147                         goto out_unlock0;
1148                 }
1149
1150                 list_add_tail(&msr_d.r_list, &msq->q_receivers);
1151                 msr_d.r_tsk = current;
1152                 msr_d.r_msgtype = msgtyp;
1153                 msr_d.r_mode = mode;
1154                 if (msgflg & MSG_NOERROR)
1155                         msr_d.r_maxsize = INT_MAX;
1156                 else
1157                         msr_d.r_maxsize = bufsz;
1158                 msr_d.r_msg = ERR_PTR(-EAGAIN);
1159                 __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1160
1161                 ipc_unlock_object(&msq->q_perm);
1162                 rcu_read_unlock();
1163                 schedule();
1164
1165                 /*
1166                  * Lockless receive, part 1:
1167                  * We don't hold a reference to the queue and getting a
1168                  * reference would defeat the idea of a lockless operation,
1169                  * thus the code relies on rcu to guarantee the existence of
1170                  * msq:
1171                  * Prior to destruction, expunge_all(-EIRDM) changes r_msg.
1172                  * Thus if r_msg is -EAGAIN, then the queue not yet destroyed.
1173                  */
1174                 rcu_read_lock();
1175
1176                 /*
1177                  * Lockless receive, part 2:
1178                  * The work in pipelined_send() and expunge_all():
1179                  * - Set pointer to message
1180                  * - Queue the receiver task for later wakeup
1181                  * - Wake up the process after the lock is dropped.
1182                  *
1183                  * Should the process wake up before this wakeup (due to a
1184                  * signal) it will either see the message and continue ...
1185                  */
1186                 msg = READ_ONCE(msr_d.r_msg);
1187                 if (msg != ERR_PTR(-EAGAIN))
1188                         goto out_unlock1;
1189
1190                  /*
1191                   * ... or see -EAGAIN, acquire the lock to check the message
1192                   * again.
1193                   */
1194                 ipc_lock_object(&msq->q_perm);
1195
1196                 msg = msr_d.r_msg;
1197                 if (msg != ERR_PTR(-EAGAIN))
1198                         goto out_unlock0;
1199
1200                 list_del(&msr_d.r_list);
1201                 if (signal_pending(current)) {
1202                         msg = ERR_PTR(-ERESTARTNOHAND);
1203                         goto out_unlock0;
1204                 }
1205
1206                 ipc_unlock_object(&msq->q_perm);
1207         }
1208
1209 out_unlock0:
1210         ipc_unlock_object(&msq->q_perm);
1211         wake_up_q(&wake_q);
1212 out_unlock1:
1213         rcu_read_unlock();
1214         if (IS_ERR(msg)) {
1215                 free_copy(copy);
1216                 return PTR_ERR(msg);
1217         }
1218
1219         bufsz = msg_handler(buf, msg, bufsz);
1220         free_msg(msg);
1221
1222         return bufsz;
1223 }
1224
1225 long ksys_msgrcv(int msqid, struct msgbuf __user *msgp, size_t msgsz,
1226                  long msgtyp, int msgflg)
1227 {
1228         return do_msgrcv(msqid, msgp, msgsz, msgtyp, msgflg, do_msg_fill);
1229 }
1230
1231 SYSCALL_DEFINE5(msgrcv, int, msqid, struct msgbuf __user *, msgp, size_t, msgsz,
1232                 long, msgtyp, int, msgflg)
1233 {
1234         return ksys_msgrcv(msqid, msgp, msgsz, msgtyp, msgflg);
1235 }
1236
1237 #ifdef CONFIG_COMPAT
1238 static long compat_do_msg_fill(void __user *dest, struct msg_msg *msg, size_t bufsz)
1239 {
1240         struct compat_msgbuf __user *msgp = dest;
1241         size_t msgsz;
1242
1243         if (put_user(msg->m_type, &msgp->mtype))
1244                 return -EFAULT;
1245
1246         msgsz = (bufsz > msg->m_ts) ? msg->m_ts : bufsz;
1247         if (store_msg(msgp->mtext, msg, msgsz))
1248                 return -EFAULT;
1249         return msgsz;
1250 }
1251
1252 long compat_ksys_msgrcv(int msqid, compat_uptr_t msgp, compat_ssize_t msgsz,
1253                         compat_long_t msgtyp, int msgflg)
1254 {
1255         return do_msgrcv(msqid, compat_ptr(msgp), (ssize_t)msgsz, (long)msgtyp,
1256                          msgflg, compat_do_msg_fill);
1257 }
1258
1259 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(msgrcv, int, msqid, compat_uptr_t, msgp,
1260                        compat_ssize_t, msgsz, compat_long_t, msgtyp,
1261                        int, msgflg)
1262 {
1263         return compat_ksys_msgrcv(msqid, msgp, msgsz, msgtyp, msgflg);
1264 }
1265 #endif
1266
1267 void msg_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
1268 {
1269         ns->msg_ctlmax = MSGMAX;
1270         ns->msg_ctlmnb = MSGMNB;
1271         ns->msg_ctlmni = MSGMNI;
1272
1273         atomic_set(&ns->msg_bytes, 0);
1274         atomic_set(&ns->msg_hdrs, 0);
1275         ipc_init_ids(&ns->ids[IPC_MSG_IDS]);
1276 }
1277
1278 #ifdef CONFIG_IPC_NS
1279 void msg_exit_ns(struct ipc_namespace *ns)
1280 {
1281         free_ipcs(ns, &msg_ids(ns), freeque);
1282         idr_destroy(&ns->ids[IPC_MSG_IDS].ipcs_idr);
1283         rhashtable_destroy(&ns->ids[IPC_MSG_IDS].key_ht);
1284 }
1285 #endif
1286
1287 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1288 static int sysvipc_msg_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
1289 {
1290         struct pid_namespace *pid_ns = ipc_seq_pid_ns(s);
1291         struct user_namespace *user_ns = seq_user_ns(s);
1292         struct kern_ipc_perm *ipcp = it;
1293         struct msg_queue *msq = container_of(ipcp, struct msg_queue, q_perm);
1294
1295         seq_printf(s,
1296                    "%10d %10d  %4o  %10lu %10lu %5u %5u %5u %5u %5u %5u %10llu %10llu %10llu\n",
1297                    msq->q_perm.key,
1298                    msq->q_perm.id,
1299                    msq->q_perm.mode,
1300                    msq->q_cbytes,
1301                    msq->q_qnum,
1302                    pid_nr_ns(msq->q_lspid, pid_ns),
1303                    pid_nr_ns(msq->q_lrpid, pid_ns),
1304                    from_kuid_munged(user_ns, msq->q_perm.uid),
1305                    from_kgid_munged(user_ns, msq->q_perm.gid),
1306                    from_kuid_munged(user_ns, msq->q_perm.cuid),
1307                    from_kgid_munged(user_ns, msq->q_perm.cgid),
1308                    msq->q_stime,
1309                    msq->q_rtime,
1310                    msq->q_ctime);
1311
1312         return 0;
1313 }
1314 #endif
1315
1316 void __init msg_init(void)
1317 {
1318         msg_init_ns(&init_ipc_ns);
1319
1320         ipc_init_proc_interface("sysvipc/msg",
1321                                 "       key      msqid perms      cbytes       qnum lspid lrpid   uid   gid  cuid  cgid      stime      rtime      ctime\n",
1322                                 IPC_MSG_IDS, sysvipc_msg_proc_show);
1323 }